(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランプ本体と、このクランプ本体に装備されクランプ対象物をクランプ可能なクランプ機構と、このクランプ機構を駆動する駆動手段と、クランプ本体の先端部に形成されたクランプ対象物着座用の着座面と、この着座面に開口したクランプ対象物着座検出用のエア噴出孔と、前記クランプ本体内に形成され前記エア噴出孔に加圧エアを供給するエア通路とを有するクランプ装置において、
前記クランプ機構のクランプ／アンクランプ動作に応じて第１位置／第２位置に切換わる可動部材と、
前記クランプ本体内に形成され且つ外界に連通した内部エア通路と、
前記可動部材のクランプ／アンクランプ動作に連動するように設けられ、前記可動部材が第１位置のときには前記エア通路を内部エア通路から遮断する閉弁状態を保持し、前記可動部材が第２位置のときには前記エア通路を内部エア通路に接続する開弁状態を保持する開閉弁機構と、
を備えたことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記クランプ機構は、前記クランプ本体の先端部の挿通孔を挿通して外部へ突出し且つ外径を拡大縮小可能なグリップ部材と、このグリップ部材に挿入されたテーパ軸部を介してグリップ部材の外径を拡大可能なクランプロッドと、グリップ部材の外径拡大時にグリップ部材を流体圧又はバネ部材の弾性力で支持するサポート機構とを備え、
前記クランプ機構と駆動手段は、前記グリップ部材とクランプロッドをクランプ対象物の穴に挿入して穴の内周面をグリップした状態でクランプ対象物を着座面に引き付けて固定するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項３】
前記開閉弁機構は、前記エア通路に連通した入口ポートと、前記内部エア通路に連通した出口ポートと、前記可動部材の外面に先端部が当接可能な弁部材であって開弁状態のとき入口ポートを出口ポートに接続すると共に前記閉弁状態のとき入口ポートと出口ポート間を遮断する弁部材とを有することを特徴とする請求項２に記載のクランプ装置。
【請求項４】
前記駆動手段が流体圧シリンダで構成され、
前記可動部材が、前記流体圧シリンダのピストン部材のピストンロッドに固定されたロッド分割部材であることを特徴とする請求項２に記載のクランプ装置。
【請求項５】
前記可動部材が、前記サポート機構のサポート部材であることを特徴とする請求項２に記載のクランプ装置。
【請求項６】
前記駆動手段が流体圧シリンダで構成され、
前記可動部材が、前記流体圧シリンダのピストン部材であることを特徴とする請求項２に記載のクランプ装置。
【請求項７】
前記開閉弁機構は、前記弁部材を前記可動部材側に弾性付勢する弾性部材を有することを特徴とする請求項３に記載のクランプ装置。
【請求項８】
前記開閉弁機構は、クランプ動作時には前記流体圧シリンダの流体圧により閉弁状態が保持されることを特徴とする請求項６に記載のクランプ装置。
【請求項９】
前記駆動手段によりクランプロッドを介してグリップ部材をクランプロッドの軸心と平行方向へ駆動してクランプ対象物を着座面に着座させた状態におけるクランプ不良を検知する動作確認検知機構を設けたことを特徴とする請求項２に記載のクランプ装置。
【請求項１０】
前記動作確認検知機構は、前記グリップ部材がクランプ方向限界位置又はその近傍位置まで移動したときに、前記グリップ部材と一体的に前記駆動手段の軸心と平行方向へ移動するサポート機構のサポート部材又は受圧部材により開弁操作される不良検知用弁部材と、この不良検知用弁部材の入力側に加圧エアを供給する為の前記エア通路と連通する不良検知用エア通路とを有することを特徴とする請求項９に記載のクランプ装置。
【請求項１１】
前記動作確認検知機構の不良検知用弁部材が、前記開閉弁機構に一体的に組み込まれたことを特徴とする請求項１０に記載のクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランプ対象物を着座させる着座面に着座検出用のエア噴出孔を形成したクランプ装置に関し、特にエア噴出孔への加圧エア供給用のエア通路をクランプ本体内の内部エア通路へ接続／遮断する開閉弁機構を介して、クランプ状態とアンクランプ状態とを確実に検知可能にしたクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークピースの上面や、ワークピースの外周部の上面を機械加工するような場合、ワークピースの端部を上方から押圧具で押圧する形式のクランプ装置を採用することはできないため、所謂、ホールクランプ装置（別称、エキスパンションクランプ）が採用される。このホールクランプ装置では、クランプ本体にワークピース又はワークパレット等のクランプ対象物を着座させる着座面が形成されている。クランプ対象物投入時にクランプ対象物を着座面に搭載して支持し、クランプ対象物の穴にグリップ部材と、このグリップ部材に挿入されたテーパ軸部を有するクランプロッドを挿入する。そして、クランプロッドを着座面側へ引き付けることで、テーパ軸部によりグリップ爪部を拡径させて穴の内周面に係合させ、そのグリップ部材を更に着座面側へ引き付けることで、クランプ対象物を着座面に固定する。
【０００３】
ホールクランプ装置において、クランプ対象物の着座クランプ状態を検出する為、着座面にエア噴出孔を形成し、このエア噴出孔へ加圧エアを供給するエア通路と、このエア通路のエア圧上昇を検知する圧力スイッチを設け、着座面に着座しクランプ状態にされたクランプ対象物によりエア噴出孔が閉塞されると、上記エア通路内のエア圧が上昇するため、そのエア圧上昇を圧力スイッチで検出することでクランプ対象物の着座クランプ状態を検出する着座センサが広く採用されている。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載のワークピースのクランプ装置においては、ワークピース取り付け治具の上面にワークピースを着座させる複数の基準座と、ワークピースを押圧して固定する複数のクランプ手段を設け、１つの基準座に第１エア噴出口を形成し、１つのクランプ手段のクランプ片の外端を支持する支持部材に第２エア噴出口を形成し、第１，第２エア噴出口に加圧エアを供給するエア通路に２つの圧力スイッチを設け、これら２つの圧力スイッチの検出信号から、着座不良とクランプ不良を検出可能に構成してある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−４０１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
比較的重いクランプ対象物（ワークピース又はワークパレット）をクランプ装置の着座面に載置する場合、エア噴出孔がクランプ対象物で閉塞されてしまう虞がある。この場合、エア通路内のエア圧が上昇するため、着座センサによりクランプ対象物が着座クランプ状態であると検知されてしまう。着座クランプ状態であると誤判定されると、クランプ対象物がアンクランプ状態のまま、クランプ対象物を自動機械加工ラインの次工程へ移送するため、システムトラブルの原因となる。
【０００７】
他方、クランプ対象物の機械加工が完了し、クランプ対象物のクランプを解除した際に、通常の場合はエア噴出孔から加圧エアが漏出するため着座センサにより、クランプ対象物のアンクランプ状態を検出し、そのアンクランプ状態を確認後に、次工程へ移行する。
【０００８】
しかし、クランプ対象物の重量が比較的大きい場合等、クランプを解除しても、クランプ対象物がエア噴出孔に密着した状態を維持すると、着座センサはクランプ対象物が着座クランプ状態であると誤判定するため、アンクランプ状態を正しく検出することができない。そのため、アンクランプ異常のシステムトラブルが発生したものと判定され、次工程へ移行することができず、自動機械加工ラインが停止することになる。
【０００９】
本発明の目的は、着座面のエア噴出孔に加圧エアを供給するエア通路のエア圧を介してクランプ対象物の着座クランプ状態とアンクランプ状態を確実に検出可能なクランプ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１のクランプ装置は、クランプ本体と、このクランプ本体に装備されクランプ対象物をクランプ可能なクランプ機構と、このクランプ機構を駆動する駆動手段と、クランプ本体の先端部に形成されたクランプ対象物着座用の着座面と、この着座面に開口したクランプ対象物着座検出用のエア噴出孔と、前記クランプ本体内に形成され前記エア噴出孔に加圧エアを供給するエア通路とを有するクランプ装置において、前記クランプ機構のクランプ／アンクランプ動作に応じて第１位置／第２位置に切換わる可動部材と、前記クランプ本体内に形成され且つ外界に連通した内部エア通路と、前記可動部材のクランプ／アンクランプ動作に連動するように設けられ、前記可動部材が第１位置のときには前記エア通路を内部エア通路から遮断する閉弁状態を保持し、前記可動部材が第２位置のときには前記エア通路を内部エア通路に接続する開弁状態を保持する開閉弁機構とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
クランプ対象物を投入して着座面に載置した状態でアンクランプ状態のときには、可動部材が第２位置で、開閉弁機構がエア通路を内部エア通路に接続する開弁状態になり、エア通路のエア圧が上昇しないため、本クランプ装置外の着座センサがアンクランプ状態であると判定する。他方、アンクランプ状態からクランプ状態に切換わると、可動部材が第１位置で、開閉弁機構がエア通路を内部エア通路から遮断する閉弁状態になるため、エア通路のエア圧が上昇して着座センサが着座クランプ状態であると判定する。
【００１２】
請求項２のクランプ装置は、請求項１の発明において、前記クランプ機構は、前記クランプ本体の先端部の挿通孔を挿通して外部へ突出し且つ外径を拡大縮小可能なグリップ部材と、このグリップ部材に挿入されたテーパ軸部を介してグリップ部材の外径を拡大可能なクランプロッドと、グリップ部材の外径拡大時にグリップ部材を流体圧又はバネ部材の弾性力で支持するサポート機構とを備え、前記クランプ機構と駆動手段は、前記グリップ部材とクランプロッドをクランプ対象物の穴に挿入して穴の内周面をグリップした状態でクランプ対象物を着座面に引き付けて固定するように構成されたことを特徴としている。
【００１３】
請求項３のクランプ装置は、請求項２の発明において、前記開閉弁機構は、前記エア通路に連通した入口ポートと、前記内部エア通路に連通した出口ポートと、前記可動部材の外面に先端部が当接可能な弁部材であって開弁状態のとき入口ポートを出口ポートに接続すると共に前記閉弁状態のとき入口ポートと出口ポート間を遮断する弁部材とを有することを特徴としている。
【００１４】
請求項４のクランプ装置は、請求項２の発明において、前記駆動手段が流体圧シリンダで構成され、前記可動部材が、前記流体圧シリンダのピストン部材のピストンロッドに固定されたロッド分割部材であることを特徴としている。
請求項５のクランプ装置は、請求項２の発明において、前記可動部材が、前記サポート機構のサポート部材であることを特徴としている。
請求項６のクランプ装置は、請求項２の発明において、前記駆動手段が流体圧シリンダで構成され、前記可動部材が、前記流体圧シリンダのピストン部材であることを特徴としている。
【００１５】
請求項７のクランプ装置は、請求項３の発明において、前記弁部材を前記可動部材側に弾性付勢する弾性部材を有することを特徴としている。
請求項８のクランプ装置は、請求項６の発明において、クランプ動作時には前記流体圧シリンダの流体圧により閉弁状態が保持されることを特徴としている。
請求項９のクランプ装置は、請求項２の発明において、前記駆動手段によりクランプロッドを介してグリップ部材をクランプロッドの軸心と平行方向へ駆動してクランプ対象物を着座面に着座させた状態におけるクランプ不良を検知する動作確認検知機構を設けたことを特徴としている。
【００１６】
請求項１０のクランプ装置は、請求項９の発明において、前記動作確認検知機構は、前記グリップ部材がクランプ方向限界位置又はその近傍位置まで移動したときに、前記グリップ部材と一体的に前記駆動手段の軸心と平行方向へ移動するサポート機構のサポート部材又は受圧部材により開弁操作される不良検知用弁部材と、この不良検知用弁部材の入力側に加圧エアを供給する為の前記エア通路と連通する不良検知用エア通路とを有することを特徴している。
請求項１１のクランプ装置は、請求項１０の発明において、前記動作確認検知機構の不良検知用弁部材が、前記開閉弁機構に一体的に組み込まれたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１のクランプ装置によれば、クランプ機構と、着座面と、エア噴出孔と、このエア噴出孔に加圧エアを供給するエア通路を有するクランプ装置において、クランプ機構の可動部材と、内部エア通路と、開閉弁機構等を設け、クランプ状態のときは開閉弁機構を閉弁状態にしてエア通路を内部エア通路から遮断し、アンクランプ状態のときは開閉弁機構を開弁状態にしてエア通路を内部エア通路に接続するため、クランプ状態ではエア通路内のエア圧を上昇させ、アンクランプ状態ではエア通路内のエア圧が上昇しないようにすることができる。そのため、着座クランプ状態とアンクランプ状態とを確実に検知することが可能になり、誤検知によるシステムトラブルを確実に防止することができる。
【００１８】
請求項２のクランプ装置によれば、クランプ対象物の穴にグリップ部材とクランプロッドを挿入し、グリップ部材を拡径して穴の内周面をグリップしてクランプする形式の所謂エキスパンションクランプ装置において、請求項１と同様の効果が得られる。
請求項３のクランプ装置によれば、開閉弁機構は、入口ポートと、出口ポートと、弁部材とを有する構成であるので、構造が簡単で小型で安価な開閉弁機構を採用できる。
【００１９】
請求項４のクランプ装置によれば、駆動手段としての流体圧シリンダのピストン部材のピストンロッドに固定されたロッド分割部材を可動部材として有効活用できる。
請求項５のクランプ装置によれば、サポート機構のサポート部材を可動部材として有効活用できる。
請求項６のクランプ装置によれば、駆動手段としての流体圧シリンダのピストン部材を可動部材として有効活用できる。
【００２０】
請求項７のクランプ装置によれば、開閉弁機構は弾性部材の弾性付勢により確実に閉弁状態を保持することができる。
請求項８のクランプ装置によれば、開閉弁機構は流体圧シリンダの流体圧により確実に閉弁状態を保持することができる。
請求項９のクランプ装置によれば、クランプ状態のうちの、異常クランプ状態の発生を確実に検知することができる。
【００２１】
請求項１０のクランプ装置によれば、動作確認検知機構は、不良検知用弁部材と、不良検知用エア通路とを有する構成なので、簡単な構成で確実に作動する動作確認検知機構を実現することができる。
請求項１１のクランプ装置によれば、不良検知用弁部材を開閉弁機構に一体的に組み込んだ構成なので、構成部品の点数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１に係るクランプ装置（アンクランプ状態）の平面図である。
【図２】図１のクランプ装置（アンクランプ状態）の縦断面図である。
【図３】図２のＡ部の拡大図である。
【図４】前記クランプ装置（クランプ状態）の平面図である。
【図５】図４のクランプ装置（クランプ状態）の縦断面図である。
【図６】図５のＢ部の拡大図である。
【図７】実施例２のクランプ装置の平面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。
【図９】図７のIX−IX線断面図である。
【図１０】図９の要部拡大断面図である。
【図１１】図９の縦断位置の付近の位置における要部拡大断面図である。
【図１２】図７のXII−XII 線断面図である。
【図１３】実施例３のクランプ装置の縦断面図である。
【図１４】実施例４のクランプ装置の平面図である。
【図１５】アンクランプ状態を示す図１４のXV−XV線断面図である。
【図１６】アンクランプ状態を示す図１４のXVI−XVI 線断面図である。
【図１７】図１５のａ部の拡大図である。
【図１８】図１４のXVIII−XVIII 線断面図である。
【図１９】クランプ装置（正常クランプ状態）の縦断面図である。
【図２０】図１９のｂ部の拡大図である。
【図２１】正常クランプ状態における図１６相当図である。
【図２２】クランプ装置（異常クランプ状態）の縦断面図である。
【図２３】異常クランプ状態における図１６相当図である。
【図２４】実施例５のクランプ装置の平面図である。
【図２５】アンクランプ状態を示す図２４のXXV−XXV線断面図である。
【図２６】アンクランプ状態を示す図２４のXXVI−XXVI線断面図である。
【図２７】アンクランプ状態を示す図２４のXXVII−XXVII線断面図である。
【図２８】図２７のｃ部の拡大図である。
【図２９】正常クランプ状態の図２８相当図である。
【図３０】異常クランプ状態の図２８相当図である。
【図３１】実施例６のクランプ装置の平面図である。
【図３２】アンクランプ状態を示す図３１のXXXII−XXXII線断面図である。
【図３３】アンクランプ状態を示す図３１のXXXIII−XXXIII線断面図である。
【図３４】図３３のｄ部の拡大図である。
【図３５】正常クランプ状態の図３４相当図である。
【図３６】異常クランプ状態の図３４相当図である。
【図３７】実施例６の部分変更形態に係る図３４相当図である。
【図３８】実施例７のクランプ装置の平面図である。
【図３９】アンクランプ状態を示す図３８のXXXIX−XXXIX線断面図である。
【図４０】図３８のｅ部の拡大図である。
【図４１】アンクランプ状態を示す図３８のXXXXI−XXXXI線断面図である。
【図４２】図３８のｆ部の拡大図である。
【図４３】アンクランプ状態を示す図３８のXXXXIII−XXXXIII線断面図である。
【図４４】正常クランプ状態の図３９相当図である。
【図４５】図４４のｇ部の拡大図である。
【図４６】異常クランプ状態の図３９相当図である。
【図４７】異常クランプ状態の図４１相当図である。
【図４８】図４７のｈ部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態について、実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２４】
実施例１のクランプ装置Ｃについて、図１〜図６に基づいて説明する。
図１、図２に示すように、このクランプ装置Ｃは、クランプ本体１と、ワークピースＷ（クランプ対象物）を固定するためのグリップ部材２と、クランプロッド３と、グリップ部材２とクランプロッド３を軸心方向（上下方向）に駆動可能な油圧シリンダ４と、グリップ部材２を支持するためのサポート機構５等を備えている。クランプ本体１は、上部本体１１と下部本体１２を備え、このクランプ装置Ｃは、ベース部材１３に組付けられて使用される。尚、グリップ部材２とクランプロッド３等でワークピースＷをクランプする「クランプ機構」が構成されている。
【００２５】
クランプ本体１は平面視にてほぼ長円形であり、上部本体１１は４つのボルト穴１４に挿入される４つのボルトでベース部材１３に固定される。下部本体１２はシリンダ穴４４を形成する筒状部材であり、この下部本体１２の上端部が上部本体１１の下面側の凹部１５に嵌合され、４つのボルト１６により上部本体１１に固定されている。クランプ本体１の上半部の中心部に上方へ突出する円筒状の本体筒部１１ａが設けられている。アンクランプ状態のとき、グリップ部材２の上半部とクランプロッド３のテーパ軸部３１が本体筒部１１ａの上端外へ突出している。
【００２６】
図１、図２に示すように、グリップ部材２とクランプロッド３は、本体筒部１１ａの上端部の中心部分の開口穴１７を上下に貫通している。グリップ部材２の外周側近傍部において、本体筒部１１ａの上端部には環状の着座面１８が形成され、この着座面１８にワークピースＷを着座させた状態で、ワークピースＷをクランプする。
【００２７】
グリップ部材２は、ワークピースＷの穴Ｈに挿入されて穴Ｈの内周面をグリップ可能なものである。このグリップ部材２は、ロッド挿通孔２１と、グリップ爪部２２と、基端鍔部２３とを備えている。グリップ部材２は、４つのスリット２ａ（図４参照）により周方向４等分に分割された４つのグリップ形成部材により環状に形成されている。
【００２８】
金属製のグリップ部材２におけるグリップ爪部２２の外周面には、ワークピースＷの穴Ｈの内周面をグリップし易くする３段の歯２２ａが形成されている。グリップ部材２のロッド挿通孔２１にはクランプロッド３が挿通されている。このロッド挿通孔２１のうちのグリップ爪部対応部分には、クランプロッド３のテーパ軸部３１が密着状に係合するテーパ孔部２１ａが形成されている。クランプロッド３を下方へ駆動すると、テーパ軸部３１によりグリップ部材２の外径が拡大（拡径）し、また、クランプロッド３を上方へ駆動すると、グリップ部材２の外径が縮小（縮径）する。
【００２９】
図１、図２に示すように、本体筒部１１ａの上端の開口穴１７にはグリップ部材２の外周面に圧接する弾性材料（ゴムや合成樹脂）製のスクレーパ２８が装着されている。このスクレーパ２８は、異物の侵入を防止し、エアブロー用の加圧エアの漏出を抑制し、アンクランプ状態のときグリップ部材２とクランプロッド３の軸心が油圧シリンダ４の軸心と一致するようにセンタリングする為のものである。グリップ部材２の下部には４つのグリップ形成部材を縮径方向へ付勢するＯリング２９が装着されている。
【００３０】
グリップ部材２の基端鍔部２３は本体筒部１１ａの円形凹部２５に収容され、基端鍔部２３の外周側には隙間２６が形成されている。基端鍔部２３は、円形凹部２５の上壁部とサポート部材６０の水平板部６２との間に水平方向へ可動に挟着され、サポート部材６０で支持されている。グリップ部材２は、サポート部材６０及び受圧部材５０と一体的に昇降可能であると共に、円形凹部２５の外周部の環状隙間２６とスクレーパ２８の弾性変形を介して、油圧シリンダ４の軸心と直交する水平方向へ移動可能に装着されている。それ故、ワークピースＷをクランプする際、クランプ対象の穴Ｈの軸心がクランプ装置Ｃの軸心（油圧シリンダ４の軸心）からズレている場合に、そのズレを吸収してクランプ可能である。
【００３１】
クランプロッド３は、テーパ軸部３１と、このテーパ軸部３１の下端に連なる小径ロッド部３２と、この小径ロッド部３２の下端に連なるＴ形係合部３３とを有する。テーパ軸部３１と小径ロッド部３２とがグリップ部材２のロッド挿通孔２１に挿通されている。テーパ軸部３１はクランプロッド３の上端側部分に上方程大径化するように形成され、テーパ軸部３１がグリップ部材２のテーパ孔部２１ａに可動に内嵌係合されている。
【００３２】
図２に示すように、油圧シリンダ４（これが「流体圧シリンダ」に相当する）は、グリップ部材２とクランプロッド３とを軸心方向（上下方向）へ進退駆動し、グリップ部材２を拡径させたり、縮径させたりする為のものである。この油圧シリンダ４は、ピストン部材４１と、クランプ用油室４２と、アンクランプ用油室４３等を備えている。
【００３３】
ピストン部材４１は、立向きのシリンダ穴４４に昇降自在に装着されたピストン部４５と、このピストン部４５の上端から上方へ本体筒部１１ａ内まで延びるロッド部４６とを有する。ピストン部４５にはシール部材４５ａが装着されている。クランプ用油室４２はピストン部４５の上側に形成され、アンクランプ用油室４３はピストン部４５の下側に下部本体１２とベース部材１３とで形成されている。
【００３４】
ロッド部４６の上部のネジ軸部４９にはロッド分割部材４８が螺合にて固定され、ロッド分割部材４８によりＴ溝状のＴ形係合凹部４７が形成されている。クランプロッド３のＴ形係合部３３がＴ形係合凹部４７に係合され、ピストン部材４１とクランプロッド３とが一体的に昇降移動する。クランプロッド３は、Ｔ形係合凹部４７に対して相対的に水平方向へ例えば約０．５〜１ｍｍ位移動可能である。ロッド分割部材４８の下端には、受圧部材５０の後述するスリーブ５３の上端で係止される被係止部４８ａが形成されている。
【００３５】
サポート機構５は、クランプ動作時にグリップ部材２を拡径させる際にグリップ部材２の下端を油圧力で支持するものであり、受圧部材５０と、サポート部材６０と、受圧部材５０に油圧を作用させるサポート油室等を有している。尚、サポート油室は、上記のクランプ用油室４２の一部からなるものである。
【００３６】
受圧部材５０は、筒状ピストン５１と、この筒状ピストン５１の上端部の係止鍔部５２と、この係止鍔部５２の上端の内周部から上方へ所定長さ延びる薄肉のスリーブ５３とを有する。受圧部材５０の筒状ピストン５１はロッド部４６に摺動自在に外嵌され且つ下部本体１２の円筒穴１２ａに摺動自在に内嵌されている。受圧部材５０とロッド部４６の間はシール部材５ａでシールされ、筒状ピストン５１の外周部にはシール部材５ｂが装着されている。図２に示すアンクランプ状態において、スリーブ５３の上端とロッド分割部材４８の被係止部４８ａとの間には、グリップ部材拡径用ストロークとして、例えば約３〜４ｍｍの隙間が形成されている。
【００３７】
受圧部材５０の係止鍔部５２は、上部本体１１と下部本体１２とで形成された収容穴６４に上下方向へ例えば約２ｍｍ昇降可能に装着されている。係止鍔部５２を収容穴６４の下端壁で係止することで受圧部材５０の下限位置が規定され、係止鍔部５２を収容穴６４の上端壁で係止することで受圧部材５０の上限位置が規定される。上記の約２ｍｍの隙間がクランプの為の最大引き込みストロークである。但し、クランプ時の実際の引き込みストロークは約０．５〜１．０ｍｍ位である。
【００３８】
サポート部材６０は、スリーブ５３とロッド部４６とロッド分割部材４８に外嵌された筒部６１と、この筒部６１の上端の水平板部６２とを有する。クランプロッド３は水平板部６２の穴６３を貫通しているが、この穴６３はクランプロッド３を通過可能な大きさに形成されている。サポート部材６０の水平板部６２がグリップ部材２の基端鍔部２３の下面に当接して支持し、筒部６１の下端は受圧部材５０の筒状ピストン５１の上端に当接して支持され、サポート部材６０は受圧部材５０と一体的に昇降する。
【００３９】
上記受圧部材５０の下端は、サポート油室（クランプ用油室４２の一部）に臨んでその油圧を受圧する。クランプ用油室４２は、油路３４〜３７を介して油圧供給源（図示略）に接続されている。アンクランプ用油室４３は、油路３８を介して油圧供給源（図示略）に接続されている。
【００４０】
図１、図２に示すように、ワークピースＷをクランプした状態で、ワークピースＷの下面が着座面１８に密着したことを検出する着座センサが設けられている。この着座センサは、着座面１８に開口されたエア噴出孔１８ａと、このエア噴出孔１８ａに連通するようにクランプ本体１とベース部材１３に形成されたエア通路５４〜５６と、エア通路５６内の加圧エアの圧力が設定圧以上に昇圧したことを検出する圧力スイッチ５７等で構成されている。
【００４１】
次に、アンクランプ状態のときだけ、エア噴出孔１８ａよりも上流側のエア通路５４の加圧エアを外界へリリーフさせる開閉弁機構７０と内部エア通路１０等について説明する。
本体筒部１１ａの内部には、本体筒部１１ａと筒部６１間の隙間、筒部６１とロッド分割部材４８間の隙間、ロッド分割部材４８のＴ形係合凹部４７とクランプロッド３間の隙間、水平板部６２の穴６３の外周隙間、グリップ部材２の４つのスリット２ａ等からなる内部エア通路１０であって外界に連通した内部エア通路１０が形成されている。
【００４２】
図１〜図３に示すように、開閉弁機構７０は、ケース部材７１と、このケース部材７１に装着された弁部材７２と、圧入部材７３と、弁部材７２を付勢する圧縮コイルスバネ７４と、シール部材７５と、入口ポート７６及び出口ポート７７等を備えている。
【００４３】
ケース部材７１は、エア噴出孔１８ａへ加圧エアを供給するエア通路５４に対応する位置において、本体筒部１１ａに水平に貫通状に螺合されている。ケース部材７１の先端部が筒部６１に形成された穴６１ａに挿入されてロッド分割部材４８の外周面に臨んでいる。圧縮コイルスバネ７４（これが「弾性部材」に相当する）は、弁部材７２をロッド分割部材４８側に弾性付勢する。
【００４４】
ケース部材７１と本体筒部１１ａ間はシール部材７５で封止されている。エア通路５４がケース部材７１で分断されないように、エア通路５４の部位においてケース部材７１よりも大径の環状溝５４ａが形成されている。符号７１ａはレンチで操作する為の六角穴である。
【００４５】
ケース部材７１は、大径孔７１ｂと、この大径孔７１ｂに連通状に内端側部分に貫通状に形成された小径孔７１ｃとを有する。弁部材７２は、軸部７２ａと大径部７２ｂとを有し、軸部７２ａが小径孔７１ｃに可動に装着され、大径部７２ｂが大径孔７１ｂに可動に装着され、軸部７２の半球状の先端部がケース部材７１の内端側へ部分的に突出可能になっている。ロッド分割部材４８の下部の外周部には、所定の上下幅を有する浅い環状溝４８ａが形成されている。尚、小径孔７１ｃの奥側部分には環状エア通路７１ｄが形成され、大径部７２ｂの外周側には環状エア通路７１ｅが形成されている。
【００４６】
図２、図３に示すように、クランプ機構がアンクランプ状態で、クランプロッド３とロッド分割部材４８（これが「可動部材」に相当する）が上限位置にあるときには、軸部７２ａの先端部が環状溝４８ａから下方へ僅かに外れるため弁部材７２が、ロッド分割部材４８の外周面で外側へ押されて退入移動し、入口ポート７６と出口ポート７７とが連通して開弁状態となる。そのため、エア通路５４が内部エア通路１０と連通して外界へ開放されるため、エア通路５４内のエア圧が上昇することがなく、圧力スイッチ５７がＯＮすることはない。尚、圧力スイッチ５７の検出信号はクランプ装置Ｃを制御する制御ユニット（図示略）へ供給されている。
【００４７】
他方、図４〜図６に示すように、クランプ機構がクランプ状態になると、クランプロッド３とロッド分割部材４８が図２の状態から下降するため、軸部７２ａの先端部が環状溝４８ａに突入するため弁部材７２が進出移動し、入口ポート７６と出口ポート７７間が弁部材７２により遮断されて閉弁状態となる。そのため、エア通路５４が内部エア通路１０から遮断されるため、ワークピースＷの着座面１８への着座クランプ状態を確実に検知することができる。尚、図５，図６に示すロッド分割部材４８の位置が「第１位置」に相当し、図２，図３に示すロッド分割部材４８の位置が「第２位置」に相当する。
【００４８】
次に、クランプ機構によるクランプ動作時に、ワークピースＷの穴Ｈの内周面に対してグリップ爪２２の歯２２ａがスリップする等のワークピースＷを着座させた状態における異常クランプ状態（クランプ不良）になったことを検知する動作確認検知機構８０について簡単に説明する。
【００４９】
この動作確認検知機構８０は、エア通路５４の上流側のエア通路５５に対応する部位において下部本体１２の上端部に凹設された円形凹部と、この円形凹部に装着されたＯリング８１と、グリップ部材２と一体的に駆動手段の軸心と平行方向へ移動する受圧部材５０により開弁操作される弁部材８２（これが「不良検知用弁部材」に相当する）と、エア通路５５から円形凹部へ連なるエア通路８３（これが「不良検知用エア通路」に相当する）と、前記の圧力スイッチ５７等を有する。
【００５０】
正常なクランプ状態のときは、受圧部材５０の係止鍔部５２が下部本体１２の上端に当接することはないが、グリップ部材２のグリップ爪部２２がワークピースＷに対してスリップした場合には、係止鍔部５２が下部本体１２の上端に当接する。このとき、係止鍔部５２が弁部材８２を押圧するため、動作確認検知機構８０が開弁し、エア通路５５，８３の加圧エアが収容穴６４を含む内部エア通路１０へ抜け、ＯＮすべき圧力スイッチ５７がＯＮしないことから、スリップ等の異常クランプ状態の発生を検知することができる。
【００５１】
以上のクランプ装置Ｃの作用、効果について説明する。
本体筒部１１ａをクランプ本体１の上半部の中央部に形成し、本体筒部１１ａの上下方向の長さをクランプ本体１の全高の約半分の大きさに長く形成するため、クランプ本体１とワークピースＷとの干渉が生じにくくなり、クランプ装置Ｃの使い勝手が改善され、クランプ装置Ｃの汎用性を高めることができる。
【００５２】
開閉弁機構７０を設け、クランプ状態のときは、着座センサ用のエア噴出孔１８ａへ加圧エアを供給するエア通路５４を内部エア通路１０から遮断すると共に、アンクランプ状態のときは、上記のエア通路５４を外界に連通された内部エア通路１０に接続するため、ワークピースＷが着座面１８に着座状態であってもアンクランプ状態のときは、着座センサの圧力スイッチ５７がＯＮすることはないから、アンクランプ状態にもかかわらずクランプ状態であると誤判定してしまうのを確実に防止できる。しかも、ワークピースＷが着座面１８に着座し且つクランプ状態であることを、着座センサにより確実に検知可能になった。
【００５３】
動作確認検知機構８０を設けたので、クランプ状態のうちの、異常クランプ状態の発生を確実に検知可能になった。
開閉弁機構７０は、ロッド分割部材４８の外周面に当接する弁部材７２により開閉する弁であるため、簡単な構造で小型の弁機構になる。
【００５４】
こうして、このクランプ装置Ｃを組み込んだワーク加工システムにおいて、アンクランプ状態と、着座クランプ状態とを確実に検知可能になるため、アンクランプ状態の誤判定や着座クランプ状態の誤判定を防止して、システムトラブルを防止することができる。
但し、開閉弁機構７０は、前記実施例の開閉弁機構に限定される訳ではなく、種々の構造の開閉弁機構を採用可能である。また、ロッド分割部材４８を「可動部材」として活用したが、油圧シリンダ４のピストン部材４１を「可動部材」として活用してもよい。
【実施例２】
【００５５】
実施例１のクランプ装置Ｃを部分的に変更したクランプ装置ＣＡについて説明する。
図７〜図９に示すように、このクランプ装置ＣＡは、クランプ本体１０１と、ワークピースＷを固定するためのグリップ部材１０２およびクランプロッド１０３と、グリップ部材１０２とクランプロッド１０３を軸心方向（上下方向）に駆動可能な油圧シリンダ１０４と、サポート機構１０５とを備えている。クランプ本体１０１は、上部本体１１１と下部本体１１２とで構成され、クランプ本体１０１がベース部材１１３に組み付けられる。尚、グリップ部材１０２とクランプロッド１０３等でクランプ機構が構成されている。
【００５６】
上部本体１１１は、４つのボルト穴１１４に挿入される４つのボルトでベース部材１１３に固定される。下部本体１１２はシリンダ穴１４１を形成する筒状部材であり、この下部本体１１２の上端部が上部本体１１１の凹部１１５に嵌合され、４つのボルト１１６により上部本体１１１に固定されている。
【００５７】
図７〜図９に示すように、グリップ部材１０２とクランプロッド１０３は、上部本体１１１の中心部分の開口穴１１７を上下に貫通している。グリップ部材１０２の外周側近傍部において、上部本体１１１の上端部には加圧エア逃し用の４つの凹溝１１９により４分割された円弧形の着座面１１８が形成されている。この着座面１１８にワークピースＷを着座させ、クランプ動作によりワークピースＷを着座面１１８にクランプする。
【００５８】
金属製の環状のグリップ部材１０２はワークピースＷの穴Ｈに挿入されて穴Ｈの内周面をグリップするものである。このグリップ部材１０２は、ロッド挿通孔１２１と、筒状のグリップ爪部１２２と、基端鍔部１２３とを有し、グリップ部材１０２は、拡径と縮径を可能とし且つ分解可能とする為に、４つのスリット１２４により４つに分割され、Ｏリング１２５で束ねられている。
【００５９】
グリップ部材１０２のグリップ爪部１２２の外周面には、ワークピースＷをグリップし易くする３段の歯が形成されている。ロッド挿通孔１２１のうちのグリップ爪部対応部分は、クランプロッド１０３のテーパ軸部１３１が密着状に係合するテーパ孔部１２１ａに形成されている。
【００６０】
図７〜図９に示すように、上部本体１１１の開口穴１１７にはグリップ部材１０２の外周面に圧接するゴムや合成樹脂等の弾力性のある材料からなるスクレーパ１２６が装着されている。グリップ部材１０２の下部にはグリップ部材１０２を縮径方向へ付勢するＯリング１２５が装着されている。グリップ部材１０２の基端鍔部１２３は、上部本材１１１の円形凹部１０６に収容され、円形凹部１０６の上壁部とサポート機構１０５の環状の受圧部材１５１の水平板部１５４との間に水平方向へ可動に挟着されている。グリップ部材１０２は、受圧部材１５１と一体的に小距離だけ昇降可能であり、円形凹部１０６の外周部の環状隙間１０６ａとスクレーパ１２６の弾性変形を介して、油圧シリンダ１０４の軸心と直交する水平方向へ約１〜２ｍｍ移動可能に装着されている。
【００６１】
クランプロッド１０３は、テーパ軸部１３１と小径ロッド部１３２と大径ロッド部１３３と大径鍔部１３４とを有する。テーパ軸部１３１と小径ロッド部１３２とがグリップ部材１０２のロッド挿通孔１２１に挿通されている。テーパ軸部１３１は、上方程大径化するようにクランプロッド１０３の上端側部分に形成され、このテーパ軸部１３１がグリップ部材１０２のテーパ孔部１２１ａに内嵌係合している。
【００６２】
図７〜図９に示すように、油圧シリンダ１０４は、グリップ部材１０２とクランプロッド１０３とを軸心方向へ進退駆動する為のものである。この油圧シリンダ１０４は、下部本体１１２に形成された立向きのシリンダ穴１４１と、このシリンダ穴１４１に装着されたピストン部１４３と筒状ピストンロッド１４４とを含むピストン部材１４２と、ピストン部１４３の上側のクランプ用油室１４５及びピストン部１４３の下側のアンクランプ用油室１４６とを備えている。
【００６３】
シリンダ穴１４１の底面はベース部材１１３で塞がれている。ピストン部材１４２はシリンダ穴１４１の底壁面で受け止められて下限位置になる。ピストン部材１４２には、上部の小径孔１４８と、中段部の中径孔１４９と、下部の大径孔１５０とが形成されている。中径孔１４９の下部と大径孔１５０には封鎖部材１３５が装着され、ストップリング１３６で抜け止めされている。尚、シール部材１３５ａ，１４３ａ，１４４ａ，１４４ｂ，１５３ｂも設けられている。
【００６４】
クランプロッド１０３の大径ロッド部１３３が小径孔１４８内に位置し、大径鍔部１３４が中径孔１４９内に位置している。大径ロッド部１３３と小径孔１４８の内周面との間には約２ｍｍの環状隙間１４８ａが形成され、大径ロッド部１３３の外周の環状溝に太いＯリング１３３ａが装着され、このＯリング１３３ａは大径ロッド部１３３と筒状ピストンロッド１４４の間に僅かに圧縮状態に装着されている。
【００６５】
大径鍔部１３４は中径孔１４９の上壁と封鎖部材１３５の間に水平方向へ可動に装着されている。大径鍔部１３４の外周面と中径孔１４９の内周面との間には僅かな隙間１４９ａがある。それ故、クランプロッド１０３は、ピストン部材１４２と一体的に昇降移動するが、ピストン部材１４２に対して相対的に水平方向（クランプロッド１０３の軸心と直交方向）へ小距離だけ移動可能である。グリップ部材１０２はクランプロッド１０３と一体的に上記水平方向へ移動可能である。尚、スクレーパ１２６とＯリング１２５が、グリップ部材１０２とクランプロッド１０３の軸心を油圧シリンダ１０４の軸心に一致させるように弾性付勢している。
【００６６】
図７〜図９に示すように、サポート機構１０５は、グリップ部材１０２を拡径させる際にグリップ部材１０２を油圧力で支持するものである。サポート機構１０５は、グリップ部材１０２の基端（下端）を支持する受圧部材１５１と、この受圧部材１５１の筒部１５３の下端にクランプ方向と反対方向向きに油圧を受圧させる専用のサポート油室１５２とを有する。受圧部材１５１は、環状の筒部１５３と、この筒部１５３の上端に連なる水平板部１５４とを有し、水平板部１５４の上面にグリップ部材１０２の基端鍔部１２３が載置支持されている。この受圧部材１５１がサポート部材に相当する。
【００６７】
筒部１５３は、下部本体１１２と筒状ピストンロッド１４４とで形成された筒状シリンダ穴１５３ａに上下方向に摺動自在に装着されている。筒状シリンダ穴１５３ａの下端部に、クランプ用油室１４５とは独立のサポート油室１５２が形成されている。水平板部１５４の中心部の円形穴１５４ａに、クランプロッド１０３が遊嵌状に挿通し、水平板部１５４の外周部には、筒部１５３よりも僅かに大径の係止鍔１５４ｂが形成されている。
【００６８】
上部本体１１１には、筒状シリンダ穴１５３ａの上端に連なる収容穴１５５が形成されている。この収容穴１５５の厚さは水平板部１５４の厚さよりも例えば１．２〜２．０ｍｍ大きい。水平板部１５４は収容穴１５５に上下方向に摺動自在に装着され、受圧部材１５１は水平板部１５４と同様に上下方向に例えば１．２〜２．０ｍｍ摺動自在に装着されている。水平板部１５４の係止鍔１５４ｂの外周側にも加圧エアが通過可能な隙間がある。クランプ用油室１４５は、油路１６１〜１６５を介して油圧供給源１６０に接続され、アンクランプ用油室１４６は、油路１６６，１６７を介して油圧供給源１６０に接続されている。
【００６９】
サポート油室１５２に油圧を供給する為の油路１７０は、下部本体１１２の下半部の外周側に形成されてアンクランプ用油室１４６に連通した筒状油路１７１と、下部本体１１２に斜めに形成された傾斜油路１７２とで構成され、傾斜油路１７２は絞り通路１７２ａを有する。こうして、サポート油室１５２にはアンクランプ状態のときにアンクランプ用油室１４６から油圧が供給され、クランプ動作開始から所定微小時間（例えば約１秒）かけてサポート油室１５２の油圧が絞り通路１７２ａを介して排出され、ドレン圧になる。
【００７０】
絞り通路１７２ａは、クランプ動作開始後、サポート油室１５２からの油圧の排出を遅延させ、グリップ部材１０２の拡径後にサポート機構１０５の油圧力の全部を解除させる。尚、クランプ動作開始後、サポート力の漸減に応じてクランプ力が徐々に増大していき、前記の所定微小時間かけて最大クランプ力になる。
【００７１】
ワークピースＷをクランプした状態で、ワークピースＷの下面が着座面１１８に密着したことを検出する着座センサ１８０について説明する。
図９に示すように、この着座センサ１８０は、着座面１１８に開口されたエア噴出孔１８１と、このエア噴出孔１８１に連通するように上部本体１１１内に形成されたエア通路１８２及びベース部材１１３内に形成されたエア通路１８３と、このエア通路１８３にエア通路１８４を介して加圧エアを供給する加圧エア供給源１８５と、エア通路１８４内の加圧エアの圧力が設定圧以上に昇圧したことを検出する圧力スイッチ１８６と、圧力スイッチ１８６の検出信号を受ける制御ユニット（図示略）等を有する。
【００７２】
グリップ部材１０２、クランプロッド１０３、着座面１１８等をエアブローする為のエアブロー用エア通路１９０について説明する。
図７、図８、図１２に示すように、上部本体１１１には収容穴１５５に連なるエア通路１９１が形成され、ベース部材１１３にはエア通路１９１に連なるエア通路１９２が形成され、このエア通路１９２はエア通路１９５を介して加圧エア供給源１８５に接続されている。受圧部材１５１の係止鍔１５４ｂの外周の上端部を小径化することにより環状エア通路１９３が形成され、水平板部１５４には環状エア通路１９３を受圧部材１５１の内側空間に連通させる複数のエア通路１９４が形成されている。上記エア通路１９１，１９２，１９５と、環状エア通路１９３と、複数のエア通路１９４と、円形穴１５４ａと、グリップ部材１０２の４つのスリット１２４とで、大気開放されたエアブロー用エア通路１９０が形成されている。
【００７３】
次に、クランプ正常か否かを確認する動作確認検知機構２００について説明する。
図９、図１０に示すように、エア通路１８２の下方において下部本体１１２の上端部に浅い円形凹部２０１が形成され、上部本体１１１の下面には円形凹部２０１に対向する非常に浅い円形凹部２０２が形成されている。この円形凹部２０１，２０２にエア通路１８２に連なるエア通路２０３（不良検知用エア通路）を開閉する円形の弁部材２０４（不良検知用弁部材）が装着されている。エア通路２０３を介して弁部材２０４の上面側に加圧エアが供給され、この弁部材２０４の下面側には弁部材２０４を上方へエア通路２０３を閉じる位置に付勢するＯリング２０５が装着され、弁機構２０６が構成されている。
【００７４】
弁機構２０６が開弁した状態において、円形凹部２０１，２０２は、係止鍔１５４ｂの外周側の隙間と環状エア通路１９３を介してクリーニング用エア通路１９０の下流部分に連通する。エア通路１８２〜１８４とエア通路２０３と円形凹部２０１，２０２と収容穴１５５と円形穴１５４ａと、グリップ部材１０２の４つのスリット１２４とで、クランプ動作確認用の加圧エアを供給する為にクランプ本体１０１（上部本体１１１と下部本体１１２）に設けられ且つ下流部がクリーニング用エア通路１９０の下流部分に連通された動作確認用エア通路２１０が形成されている。この動作確認用エア通路２１０の途中部に、弁部材２０４とＯリング２０５を含む弁機構２０６が介装されている。
【００７５】
弁部材２０４の上端部の一部が収容穴１５５に突出しているため、油圧シリンダ１０４のクランプ動作時のクランプ不良により、グリップ部材１０２が下限位置まで退入し、受圧部材１５１が下限位置まで下降したときには、受圧部材１５１の係止鍔１５４ｂが弁部材２０４に当接して弁部材２０４を下方へ押動し、弁機構２０６を開弁させる。クランプ正常で、受圧部材１５１が下限位置まで下降しない状態では、エア通路２０３の下端が弁機構２０６により閉止状態に維持されるため、ワークピースＷの着座後は着座センサ１８０が正常に作動し、エア通路１８２〜１８４のエア圧が低下することはない。こうして、クランプ作動後にも着座センサ１８０がワークピースＷの着座を検出しないことを、圧力スイッチ１８６の検出信号から検知することで、クランプ不良を検出することができる。尚、動作確認検知機構２００を使用しない場合、円形凹部２０１，２０２に弁部材２０４とＯリング２０５を上下逆に装着すればよい。
【００７６】
次に、クランプ機構がクランプ状態のときだけ着座センサ１８０によりワークピースＷの着座を検知可能とする開閉弁機構２２０について説明する。
図１１に示すように、収容穴１５５の上方近傍で且つ収容穴１５５の外周側付近において、上部本体１１１には開閉弁機構２２０が設けられている。この開閉弁機構２２０は、動作確認検知機構２００の弁機構２０６と同様の構造のものである。
【００７７】
この開閉弁機構２２０は、上部本体１１１に形成された偏平な円筒状の収容穴２２１と、この収容穴２２１の上端を塞ぐプラグ部材２２２と、収容穴２２１に上下方向へ可動に装着された円形の弁板２２３と、収容穴２２１内で弁板２２３の上側に装着され且つ弁板２２３を下方（閉弁側）へ付勢するＯリング２２４と、収容穴２２１の下端から延びて着座センサ１８０のエア通路１８２に連通されたエア通路２２５とを備えている。尚、図１１には、開弁状態の開閉弁機構２２０を図示してある。
【００７８】
収容穴２２１の下端近傍部の一部が収容穴１５５とラップしており、この収容穴２２１に臨む部位において、受圧部材１５１の係止鍔１５４ｂには環状エア通路１９３を分断する立向き板状の突起片１５４ａが設けられている。アンクランプ状態において受圧部材１５１が上限位置に位置したとき、上記の突起片１５４ａの上端部が収容穴２２１に僅かに突入して弁板２２３を押し上げて開閉弁機構２２０を開弁状態にする。
尚、前記の弁板２２３が弁部材に相当し、エア通路２２５の下流端が入口ポートに相当し、収容穴２２１と収容穴１５５との接続部が出口ポートに相当する。
【００７９】
そのため、着座センサ１８０のエア通路１８２の加圧エアが、エア通路２２５と収容穴２２１を通って、クランプ本体１０１内の外界に連通した内部エア通路１１０へリークするため、エア通路１８４のエア圧が上昇することはなく、圧力スイッチ１８６がＯＮすることはない。尚、上記の内部エア通路１１０は、エア通路１９３，１９４、円形穴１５４ａ、４つのスリット１２４等からなり、エアブロー用エア通路１９０の大部分と共通の通路である。つまり、アンクランプ状態のとき、ワークピースＷが着座面１１８に着座してエア噴出孔１８１が閉じられている場合でも、着座センサ１８０がワークピースＷの着座を検出しないから、アンクランプ状態を確実に検知可能になる。
【００８０】
他方、クランプ状態のとき、受圧部材１５１が上限位置よりも僅かに下降した位置になるため、突起片１５４ａの上端部が収容穴２２１に突入しなくなり、開閉弁機構２２０が閉弁状態になる。それ故、ワークピースＷが着座面１１８に着座してエア噴出口１８１が閉じられている場合には、クランプ状態であることを確実に検知可能になる。
【００８１】
尚、受圧部材１５１が「可動部材」に相当し、受圧部材１５１の「上限位置よりも僅かに下降した位置」が「第１位置」に相当し、受圧部材１５１の上限位置が「第２位置」に相当する。尚、油圧供給源１６０、エア供給源１８５、圧力スイッチ１８６等は制御ユニット（図示略）に電気的に接続されており、その制御ユニットにより制御される。
【００８２】
以上のクランプ装置ＣＡの作用、効果について説明する。
クランプ装置ＣＡによりワークピースＷを着座面１１８に固定する場合次のように行う。
最初に、アンクランプ状態では、アンクランプ用油室１４６に油圧（加圧油）を充填し、クランプ用油室１４５の油圧はドレン圧にしておく。すると、図８に示すようにピストン部材１４２は上限位置まで上昇して停止状態となる。アンクランプ用油室１４６から油路１７０を介してサポート油室１５２へ油圧が供給されるため、サポート油室１５２の油圧を受圧する受圧部材１５１は上限位置を保持し、グリップ部材１０２も上限位置を保持する。
【００８３】
この状態でワークピースＷを投入し、図８に示すように、ワークピースＷの穴Ｈにグリップ部材１０２とクランプロッド１０３とを挿入し、ワークピースＷを着座面１１８で支持する。このアンクランプ状態のとき、開閉弁機構２２０は開弁状態となるため、着座センサ１８０の圧力スイッチ１８６がＯＮしないから、アンクランプ状態であることを確実に検知できる。
【００８４】
次に、クランプ状態に切換える際には、アンクランプ用油室１４６の油圧をドレン圧にすると同時に、クランプ用油室１４５に油圧を供給する。このクランプ動作開始初期には、絞り通路１７２ａにより、サポート油室１５２の油圧の低下が遅延するため、受圧部材１５１には上向きの油圧力（サポート力）が作用する。それ故、受圧部材１５１は前記と同様に上限位置を保持し、グリップ部材１０２も上限位置を保持するが、ピストン部材１４２にはクランプ用油室１４５から下方向きの油圧力が作用し、ピストン部材１４２が下方へ駆動されるため、クランプロッド１０３がグリップ部材１０２に対して相対的に下方へ移動する。
【００８５】
その結果、クランプロッド１０３のテーパ軸部１３１によりグリップ部材１０２のグリップ爪部１２２が拡径駆動されて、ワークピースＷの穴Ｈの内周面に食いついて係合状態になる。この直後に、アンクランプ用油室１４６の油圧がドレン圧まで低下し、ピストン部材１４２には下方向きの大きな油圧力が作用し、サポート油室１５２の油圧はドレン圧まで低下する。グリップ部材１０２とクランプロッド１０３とは相対移動不能になるため、ピストン部材１４２とグリップ部材１０２とクランプロッド１０３と受圧部材１５１は一体的に微小距離だけ下方へ駆動され、ワークピースＷが着座面１１８に強く押圧されたクランプ状態になる。サポート油室１５２の油圧がドレン圧になった状態では、油圧シリンダ１０４で発生可能な最大クランプ力でクランプした状態になる。このクランプ状態のとき、開閉弁機構２２０が閉弁状態になるため、着座センサ１８０の圧力スイッチ１８６がＯＮし、着座クランプ状態を確実に検知できる。
【００８６】
このとき、図９に示すように、受圧部材１５１の係止鍔部１５４ｂと下部本体１１２との間には隙間が残っているため、動作確認検知機構２００の弁機構２０６は閉弁状態を維持する。それ故、ワークピースＷが所期のクランプ力でクランプされて着座面１１８に着座し、正常なクランプ状態であることを着座センサ１８０により確認できる。
【００８７】
他方、グリップ爪部１２２がワークピースＷに対してスリップする等の異常クランプ状態になると、動作確認検知機構２００の弁機構２０６が開弁状態になるため、着座センサ１８０の圧力スイッチ１８６がＯＮしなくなるから、異常クランプ状態を確実に検知できる。
【００８８】
尚、サポート油室１５２へアンクランプ用油室１４６から油圧を供給する油圧供給系に代えて、油圧供給源から直接油圧を供給する独立の油圧供給系によりサポート油室１５２に油圧を供給／排出するように構成してもよい。また、受圧部材１５１は、サポート油室１５２の油圧とクランプ用油室１４５の油圧を受圧する構成にしてもよい。
尚、ピストン部材１４２が上昇端付近で弁機構２０６を開弁させる開弁機構を設け、弁機構２０６を開閉弁機構として兼用してもよい。
【実施例３】
【００８９】
実施例３に係るクランプ装置ＣＢについて図１３に基づいて説明する。
このクランプ装置ＣＢは、実施例２のクランプ装置ＣＡのクランプ用油室１４５を省略し、その代わりにピストン部材１４２Ｂをクランプ方向へ駆動する圧縮スプリング１４５ｓを設けたものである。クランプ装置ＣＡと同様の構成については同様の符号を付けて図示してその説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。尚、クランプ装置ＣＢの平面図は、図７と同様であるので省略した。
【００９０】
油圧シリンダ１０４Ｂは、ピストン部材１４２Ｂと、このピストン部材１４２Ｂのピストン部１４３の上側に形成された環状のスプリング収容室１４５Ｂと、このスプリング収容室１４５Ｂに収容され且つピストン部材１４２Ｂをクランプ方向（下方）へ強力に弾性付勢可能な圧縮スプリング１４５ｓと、ピストン部１４３の下側に形成されたアンクランプ用油室１４６とを備えている。尚、クランプ用の圧縮スプリング１４５ｓは長方形断面のバネ鋼線材で構成したものであるが、円形断面のバネ鋼線材又は皿バネで構成したものでもよい。
【００９１】
スプリング収容室１４５Ｂは上下方向に長く形成され、下部本体１１２Ｂもシリンダ穴１４１Ｂも上下方向に長く形成されている。ピストン部材１４２Ｂの筒状ピストンロッド１４４Ｂも上下方向に長く形成され、筒状ピストンロッド１４４Ｂの下部約２／３部分は幾分大径の大径ロッド部１４４ｃに形成され、この大径ロッド部１４４ｃの外周側にスプリング収容室１４５Ｂが形成されている。このスプリング収容室１４５Ｂに圧縮スプリング１４５ｓが圧縮状態に装着されてピストン部材１４２Ｂを下方へ付勢している。図１３はアンクランプ状態のクランプ装置ＣＢを示し、このアンクランプ状態において大径ロッド部１４４ｃの上端部が下部本体１１２Ｂの棚部１１２ａで係止されている。
【００９２】
ピストン部材１４２Ｂの中径孔１４９Ｂが上下方向に長く形成され、この中径孔１４９Ｂの大部分と大径孔１５０とに上下長の大きな封鎖部材１３５Ｂが装着され、この封鎖部材１３５Ｂがクランプロッド１０３の下端に当接し、封鎖部材１３５Ｂがストップリング１３６で抜け止めされている。グリップ部材１０２を支持するサポート機構１０５は、クランプ装置ＣＡのサポート機構１０５と同様であり、このサポート機構１０５のサポート油室は、専用サポート油室１５２からなり、この専用サポート油室１５２にアンクランプ用油室１４６から油圧を供給する油路１７０Ｂは、筒状油路１７１Ｂと傾斜油路１７２Ｂを有する。
【００９３】
しかし、傾斜油路１７２Ｂに絞り通路を設けていない。即ち、アンクランプ状態において、圧縮スプリング１４５ｓは図１３に示すように最大限圧縮状態になっている。クランプ動作開始時にアンクランプ用油室１４６の油圧をドレン圧に切換える際に、圧縮スプリング１４５ｓが伸長するため、アンクランプ用油室１４６の油圧が徐々に低下し、専用サポート油室１５２の油圧も徐々に低下するため、受圧部材１５１に作用する油圧力でグリップ部材１０２を支持し、グリップ部材１０２を拡径させることができる。そのグリップ部材１０２の拡径後（クランプ動作後期及びそれ以降）には、専用サポート油室１５２の油圧もドレン圧になるから、サポート機構１０５の油圧力の全部を解除することができる。
【００９４】
このクランプ装置ＣＢに設けられる着座センサ、動作確認検知機構、開閉弁機構等は、実施例２のものと同様であるので、図示省略し、説明も省略した。
このクランプ装置ＣＢにおいては、圧縮スプリング１４５ｓの付勢力でクランプ力を発生させる構成であるため、ワークピースＷを固定してからクランプ装置ＣＢを油圧供給源から分離した状態で、ワークピースＷの機械加工を行うことが可能である。それ故、クランプ装置ＣＢの汎用性が高まる。その他、実施例２のクランプ装置ＣＡと同様の作用、効果を奏する。
【実施例４】
【００９５】
図１４〜図２３に示すように、このクランプ装置ＣＣは、サポート機構２０５を除いて、実施例２のクランプ装置ＣＡと同様の構造を有する。そのため、クランプ装置ＣＡの構成部材と同様の構成部材に、クランプ装置ＣＡの対応する構成部材の参照符号に「１００」を加えた参照符号を付して簡単に説明する。
【００９６】
このクランプ装置ＣＣは、クランプ本体２０１と、グリップ部材２０２およびクランプロッド２０３と、グリップ部材２０２とクランプロッド２０３を軸心方向（上下方向）に駆動可能な油圧シリンダ２０４（駆動手段）と、サポート機構２０５とを備えている。クランプ本体２０１は、上部本体２１１と下部本体２１２とで構成され、クランプ本体２０１がベース部材２１３に組み付けられる。尚、グリップ部材２０２とクランプロッド２０３等でクランプ機構が構成されている。
【００９７】
上部本体２１１は、４つのボルト穴２１４に挿入される４つのボルトでベース部材２１３に固定される。下部本体２１２はシリンダ穴２４１を形成する環状部材であり、この下部本体２１２の上端部が上部本体２１１の凹部に嵌合され、４つのボルト２１６により上部本体２１１に固定されている。
【００９８】
図１４、図１５に示すように、グリップ部材２０２は、上部本体２１１の中心部分の開口穴２１７を上下に貫通している。グリップ部材２０２の外周側近傍部において、上部本体２１１の上端部には加圧エア逃し用の４つの凹溝２１９により４分割された円弧形の着座面２１８が形成されている。この着座面２１８にワークピースＷを着座させ、クランプ動作によりワークピースＷを着座面２１８に固定する。上部本体２１１の上下方向厚さは、下部本体２１２の上下方向厚さと同程度に形成され、上部本体２１１の上面は、約４５度の勾配の部分円錐面に形成されている。上部本体２１１とワークピースＷとの干渉を避け易くなる。
【００９９】
グリップ部材２０２は、ロッド挿通孔２２１と、筒状のグリップ爪部２２２と、基端鍔部２２３とを有し、グリップ部材２０２は、拡径と縮径を可能とし且つ分解可能とする為に、４つのスリット２２４により４つに分割され、Ｏリング２２５で束ねられている。
【０１００】
グリップ部材２０２のグリップ爪部２２２の外周面には３段の歯が形成されている。ロッド挿通孔２２１のうちのグリップ爪部対応部分は、クランプロッド２０３のテーパ軸部２３１が密着状に係合するテーパ孔部２２１ａに形成されている。
【０１０１】
図１４、図１５に示すように、上部本体２１１の開口穴２１７にはスクレーパ２２６が装着されている。グリップ部材２０２の下部にはグリップ部材２０２を縮径方向へ付勢するＯリング２２５が装着されている。グリップ部材２０２の基端鍔部２２３は、上部本材２１１に形成された円筒穴２０６の上端部分に収容され、円筒穴２０６の上壁部とサポート機構２０５の環状の受圧部材２５１の水平壁部２５４との間に水平方向へ可動に挟着されている。グリップ部材２０２は、受圧部材２５１と一体的に小距離だけ昇降可能であり、円筒穴２０６の上端部分の環状隙間２０６ａとスクレーパ２２６の弾性変形を介して、油圧シリンダ２０４の軸心と直交する水平方向へ約１〜２ｍｍ移動可能に装着されている。
【０１０２】
クランプロッド２０３は、テーパ軸部２３１と小径ロッド部２３２と大径ロッド部２３３と大径鍔部２３４と上方程小径化する部分円錐部２３１ａとを有する。テーパ軸部２３１と小径ロッド部２３２がグリップ部材２０２のロッド挿通孔２２１に挿通されている。このテーパ軸部２３１がグリップ部材２０２のテーパ孔部２２１ａに内嵌係合している。
【０１０３】
図１５に示すように、油圧シリンダ２０４は、下部本体２１２に形成されたシリンダ穴２４１と、ピストン部２４３と筒状ピストンロッド２４４とを含むピストン部材２４２と、ピストン部２４３の上側のクランプ用油室２４５及びピストン部２４３の下側のアンクランプ用油室２４６とを備えている。
【０１０４】
シリンダ穴２４１の底面はベース部材２１３で塞がれている。ピストン部材２４２には、小径孔２４８と中径孔２４９と大径孔２５０とが形成されている。中径孔２４９の下部と大径孔２５０には封鎖部材２３５が装着され、ストップリング２３６で抜け止めされている。尚、シール部材２１２ａ〜２１２ｃ，２３５ａ，２４３ａ，２４４ａも設けられている。
【０１０５】
クランプロッド２０３の大径ロッド部２３３が、受圧部材２５１の円筒穴２５４ａと筒状ピストンロッド２４４の小径孔２４８内に位置し、大径鍔部２３４が中径孔２４９内に位置している。大径ロッド部２３３と小径孔２４８の内周面との間には約２ｍｍの環状隙間２４８ａが形成され、大径ロッド部２３３の外周の環状溝に太いＯリング２３３ａが装着され、このＯリング２３３ａは大径ロッド部２３３と筒状ピストンロッド２４４の間に僅かに圧縮状態に装着されている。
【０１０６】
大径鍔部２３４は中径孔２４９の上壁と封鎖部材２３５の間に水平方向へ可動に装着されている。大径鍔部２３４の外周面と中径孔２４９の内周面との間には僅かな隙間２４９ａがある。それ故、クランプロッド２０３は、ピストン部材２４２と一体的に昇降移動するが、ピストン部材２４２に対して相対的に水平方向（クランプロッド２０３の軸心と直交方向）へ小距離だけ移動可能である。グリップ部材２０２はクランプロッド２０３と一体的に水平方向へ移動可能である。尚、スクレーパ２２６とＯリング２３３ａが、グリップ部材２０２とクランプロッド２０３の軸心を油圧シリンダ２０４の軸心に一致させるように弾性付勢している。
【０１０７】
図１５に示すように、サポート機構２０５は、グリップ部材２０２を拡径させる際にグリップ部材２０２を受圧部材２５１（これが「サポート部材」に相当する）に作用する油圧力で支持するものである。サポート機構２０５は、グリップ部材２０２の基端鍔部２２３を支持する受圧部材２５１と、この受圧部材２５１の筒部２５３にクランプ方向と反対方向向きに油圧を受圧させるサポート油室２５２とを有する。尚、受圧部材２５１は、クランプ用油室２４５の油圧も受圧する。
【０１０８】
受圧部材２５１は、筒部２５３と、この筒部２５３の上端に連なる水平壁部２５４と、筒部２５３の内側に形成されたロッド収容穴２５３ｂと、水平壁部２５４に形成された円筒穴２５４ａとを有し、水平壁部２５４の上面にグリップ部材２０２の基端鍔部２２３が載置支持されている。筒部２５３の下部には、クランプ用油室２４５の油圧を受圧する薄肉スリーブ２５３ａが一体形成されている。水平壁部２５４は、大きな上下厚さを有する厚肉のスリーブ状に形成されている。水平壁部２５４の外周部には上下に離隔した１対のシール部材２５４ｃ，２５４ｄが装着されている。
【０１０９】
筒部２５３は、下部本体２１２と筒状ピストンロッド２４４とで形成された環状のシリンダ穴に上下方向に摺動自在に装着されている。その筒状シリンダ穴の中段部に、クランプ用油室２４５とは独立のサポート油室２５２が形成されている。水平壁部２５４の中心部の円筒穴２５４ａに、クランプロッド２０３が遊嵌状に挿通し、筒部２５３の上端部の外周部には、筒部２５３よりも僅かに大径の係止鍔２５４ｂが形成されている。
【０１１０】
上部本体２１１と下部本体２１２には、係止鍔２５４ｂが収容された収容穴２５５が形成されている（図１７参照）。この収容穴２５５の厚さは係止鍔２５４ｂの厚さよりも例えば１．２〜２．０ｍｍ大きい。受圧部材２５１は上下方向に例えば１．２〜２．０ｍｍ摺動自在に装着されている。係止鍔２５４ｂの外周側には加圧エアが通過可能な環状の隙間が形成され、係止鍔２５４ｂの外周部の上部には環状のエア通路２９３が形成されている。クランプ用油室２４５は、油路２６１〜２６５を介して油圧供給源２６０に接続され、アンクランプ用油室２４６は、油路２６６，２６７を介して油圧供給源２６０に接続されている。
【０１１１】
サポート油室２５２に油圧を供給する為の油路２７０は、下部本体２１２の下半部の外周側に形成されてアンクランプ用油室２４６に連通した筒状油路２７１と、下部本体２１２に斜めに形成された絞り機能を有する傾斜油路２７２とで構成されている。こうして、サポート油室２５２にはアンクランプ状態のときにアンクランプ用油室２４６から油圧（加圧油）が供給され、クランプ動作開始から所定微小時間（例えば約１秒）かけてサポート油室２５２の油圧が傾斜油路２７２を介して排出され、ドレン圧になる。
【０１１２】
傾斜油路２７２は、クランプ動作開始後、サポート油室２５２からの油圧の排出を遅延させ、グリップ部材２０２の拡径後にサポート油室２５２の油圧をドレン圧にする。尚、クランプ動作開始後、サポート力の漸減に応じてクランプ力が徐々に増大していき、前記の所定微小時間かけて最大クランプ力になる。
【０１１３】
ワークピースＷをクランプした状態で、ワークピースＷの下面が着座面２１８に密着したことを検出する着座センサ２８０について説明する。
図１６に示すように、この着座センサ２８０は、着座面２１８に開口されたエア噴出孔２８１と、このエア噴出孔２８１に連通するように上部本体２１１内に形成されたエア通路２８２及びベース部材２１３内に形成されたエア通路２８３と、このエア通路２８３にエア通路２８４を介して加圧エアを供給する加圧エア供給源２８５と、エア通路２８４内の加圧エアの圧力が設定圧以上に昇圧したことを検出する圧力スイッチ２８６と、圧力スイッチ２８６の検出信号を受ける制御ユニット（図示略）等を有する。
【０１１４】
グリップ部材２０２、クランプロッド２０３、着座面２１８等をエアブローする為のエアブロー用エア通路２９０について説明する。
図１８に示すように、上部本体２１１には収容穴２５５に連なるエア通路２９１が形成され、ベース部材２１３にはエア通路２９１に連なるエア通路２９２が形成され、このエア通路２９２はエア通路２９５を介して加圧エア供給源２８５に接続されている。受圧部材２５１の係止鍔２５４ｂの外周側に環状エア通路２９３が形成され、係止鍔２５４ｂには環状エア通路２９３を受圧部材２５１の内側空間に連通させる複数のエア通路２９４が形成されている（図１９参照）。上記エア通路２９１，２９２，２９５と、環状エア通路２９３と、複数のエア通路２９４と、円筒穴２５４ａと、グリップ部材２０２の４つのスリット２２４とで、大気開放されたエアブロー用エア通路２９０が形成されている。
【０１１５】
次に、クランプ正常か否かを確認する動作確認検知機構３００は、実施例２の動作確認検知機構２００と同様のものであるので説明を省略する。尚、動作確認検知機構３００は、弁板３０４と、Ｏリング３０５と、エア通路２８２に連通したエア通路３０３等を備えている。
【０１１６】
次に、クランプ機構がクランプ状態のときだけ着座センサ２８０によりワークピースＷの着座を検知可能とする為の開閉弁機構３２０について説明する。
図１４、図１５、図１７に示すように、受圧部材２５１の水平壁部２５４のうちのロッド収容穴２５３ｂに臨む下端部分に、開閉弁機構３２０が設けられている。
【０１１７】
開閉弁機構３２０は、水平壁部２５４に形成された弁孔３７１と、この弁孔３７１に装着された弁部材３７２と、環状の圧入部材３７３と、弁部材３７２を付勢する圧縮コイルバネ３７４と、入口ポート３７６及び出口ポート３７７等を備えている。入口ポート３７６には、エア通路３０３から分岐したエア通路３０４と、水平壁部２５４に形成されたエア通路３０５から加圧エアが供給される。
【０１１８】
弁孔３７１は、エア噴出孔２８１へ加圧エアを供給するエア通路２８２に対応する位置において、水平壁部２５４に立て向き姿勢に形成した円筒穴の下部に環状の圧入部材３７３を圧入して形成されている。弁部材３７２は、軸部３７２ａと大径部３７２ｂとを有し、軸部３７２ａが圧入部材３７３の貫通孔３７３ａに環状隙間３７７（出口ポート３７７）を空けて可動に装着され、大径部３７２ｂが弁孔３７１に環状隙間３７１ａを空けて可動に装着され、軸部３７２ａの先端部分（下端部分）がロッド収容穴２５３ｂへ部分的に突出可能になっており、軸部３７２ａの先端部がピストン部材２４２の筒状ピストンロッド２４４の上端に対向している。
【０１１９】
図１５〜図１７に示すように、クランプ機構がアンクランプ状態で、ピストン部材２４２（これが「可動部材」に相当する）が上限位置にあるときには、弁部材３７２の軸部３７２ａの先端部が筒状ピストンロッド２４４の上端に当接して弁部材３７２が退入移動し、大径部３７２ｂと圧入部材３７３間に環状隙間３７１ｂが形成されるため、入口ポート３７６と出口ポート３７７とが連通して開弁状態となる。
【０１２０】
そのため、エア通路２８２が受圧部材２５１の内側の内部エア通路２１０と連通して外界へ開放されるため、図１６に示すエア通路２８３，２８４内のエア圧が上昇することがなく、圧力スイッチ２８６がＯＮすることはない。尚、圧力スイッチ２８６の検出信号はクランプ装置ＣＣを制御する制御ユニット（図示略）へ供給されている。
【０１２１】
尚、上記の受圧部材２５１の内側の内部エア通路２１０は、エアブロー用エア通路２９０の下流側部分と共通の通路である。そのため、アンクランプ状態では開閉弁機構３２０が開弁状態を維持するため、ワークピースＷが着座面２１８に着座してエア噴出孔２８１が閉じられた場合でも、着座センサ２８０の圧力スイッチ２８６がワークピースＷの着座を検出しないから、アンクランプ状態を確実に検知可能になる。
【０１２２】
他方、クランプ状態のときには、図１９〜図２１に示すように、ピストン部材２４２が上限位置よりも約１〜２ｍｍだけ下降した位置になるため、弁部材３７２の軸部３７２ａの先端部が筒状ピストンロッド２４４から離隔し、大径部３７２ｂが圧入部材３７３に当接して開閉弁機構３２０内のエア通路を遮断するため、開閉弁機構３２０が閉弁状態になる。それ故、ワークピースＷが着座面２１８に着座してエア噴出口２８１が閉じられた場合には、エア通路２８２〜２８４内のエア圧が上昇するためクランプ状態であることを、着座センサ２８０の圧力スイッチ２８６により確実に検知可能になる。
【０１２３】
尚、ピストン部材２４２が「可動部材」に相当し、図１９、図２０に示すピストン部材２４２の位置が「第１位置」に相当し、図１５、図１７に示すピストン部材２４２の位置が「第２位置」に相当する。尚、油圧供給源２６０、エア供給源２８５、圧力スイッチ２８６等は制御ユニット（図示略）に電気的に接続されており、その制御ユニットにより制御される。
【０１２４】
以上のクランプ装置ＣＣの作用、効果について説明する。
クランプ装置ＣＣによりワークピースＷを着座面２１８に固定する場合次のように行う。
最初に、アンクランプ状態では、アンクランプ用油室２４６に油圧を充填し、クランプ用油室２４５の油圧はドレン圧にしておく。すると、図１５、図１７に示すようにピストン部材２４２は上限位置まで上昇して停止状態となる。アンクランプ用油室２４６から油路２７０を介してサポート油室２５２へ油圧が供給されるため、サポート油室２５２の油圧を受圧する受圧部材２５１は上限位置を保持し、グリップ部材２０２も上限位置を保持する。
【０１２５】
この状態でワークピースＷを投入し、図１５に示すように、ワークピースＷの穴Ｈにグリップ部材２０２とクランプロッド２０３とを挿入し、ワークピースＷを着座面２１８で支持する。このアンクランプ状態のとき、開閉弁機構３２０は開弁状態となるため、着座センサ２８０の圧力スイッチ２８６がＯＮしないから、アンクランプ状態であることを確実に検知することができる。
【０１２６】
次に、クランプ状態に切換える際には、アンクランプ用油室２４６の油圧をドレン圧にすると同時に、クランプ用油室２４５に油圧を供給する。このクランプ動作開始初期には、傾斜油路２７２により、サポート油室２５２の油圧の低下が遅延するため、受圧部材２５１には上向きの油圧力（サポート力）が作用する。それ故、受圧部材２５１は前記と同様に上限位置を保持し、グリップ部材２０２も上限位置を保持するが、ピストン部材２４２にはクランプ用油室２４５から下方向きの油圧力が作用し、ピストン部材２４２が下方へ駆動されるため、クランプロッド２０３がグリップ部材２０２に対して相対的に下方へ移動する。
【０１２７】
その結果、クランプロッド２０３のテーパ軸部２３１によりグリップ部材２０２のグリップ爪部２２２が拡径駆動されて、ワークピースＷの穴Ｈの内周面に食いついて係合状態になる。この直後に、アンクランプ用油室２４６の油圧がドレン圧まで低下し、ピストン部材２４２には下方向きの大きな油圧力が作用し、サポート油室２５２の油圧はドレン圧まで低下する。グリップ部材２０２とクランプロッド２０３とは相対移動不能になるため、ピストン部材２４２とグリップ部材２０２とクランプロッド２０３と受圧部材２５１は一体的に微小距離だけ下方へ駆動され、ワークピースＷが着座面２１８に強く押圧されたクランプ状態になる。
【０１２８】
サポート油室２５２の油圧がドレン圧になった状態では、油圧シリンダ２０４で発生可能な最大クランプ力でクランプした状態になる。但し、受圧部材２５１の薄肉スリーブ２５３ａがクランプ用油室２４５の油圧を受圧するため、最小限のサポート力は維持される。このクランプ状態のとき、ピストン部材２４２が下降して開閉弁機構３２０が閉弁状態になるため、着座センサ２８０の圧力スイッチ２８６がＯＮし、着座クランプ状態を確実に検知できる。
【０１２９】
このとき、図１９に示すように、受圧部材２５１の係止鍔部２５４ｂと下部本体２１２との間には隙間２５４ｃが残っているため、動作確認検知機構３００は閉弁状態を維持する。それ故、ワークピースＷが所期のクランプ力でクランプされて着座面２１８に着座し、正常なクランプ状態であることを着座センサ２８０により確認できる。
【０１３０】
他方、グリップ爪部２２２がワークピースＷに対してスリップする等の異常クランプ状態になると、図２２，図２３に示すように、係止鍔部２５４ｂが下部本体２１２に当接するまで下降し、動作確認検知機構３００が開弁状態になるため、着座センサ２８０の圧力スイッチ２８６がＯＮしなくなるから、異常クランプ状態を確実に検知できる。
【０１３１】
尚、サポート油室２５２へアンクランプ用油室２４６から油圧を供給する油圧供給系に代えて、油圧供給源から直接油圧を供給する独立の油圧供給系によりサポート油室２５２に油圧を供給／排出するように構成してもよい。また、受圧部材２５１は、サポート油室２５２の油圧のみを受圧する構成にしてもよい。その他の効果については、実施例１と同様であるので説明は省略する。
【実施例５】
【０１３２】
次に、実施例５のクランプ装置ＣＤについて図２４〜図３０に基づいて説明する。
図２４〜図３０に示すように、このクランプ装置ＣＤは、クランプ本体４０１と、ワークピースＷを固定するためのグリップ部材４０２と、クランプロッド４０３と、グリップ部材４０２とクランプロッド４０３を軸心方向（上下方向）に駆動可能な油圧シリンダ４０４と、サポート機構４０５とを備えている。クランプ本体４０１は、上部本体４１１と下部本体４１２とで構成され、クランプ本体４０１がベース部材４１３に組み付けられる。尚、グリップ部材４０２とクランプロッド４０３等でクランプ機構が構成されている。
【０１３３】
クランプ本体４０１は平面視にてほぼ長円形であり、この上部本体４１１は４つのボルト穴に挿入される４つのボルト４１４でベース部材４１３に固定される。下部本体４１２はシリンダ穴４４１を形成する筒状部材であり、この下部本体４１２の上端部が上部本体４１１の下面側の凹部４１５に嵌合され、４つのボルト４１６により上部本体４１１に固定されている。上部本体４１１の上半部の中心部に上方へ突出する円筒状の本体筒部４１１ａが設けられている。アンクランプ状態のとき、グリップ部材４０２の上半部とクランプロッド４０３のテーパ軸部４３１が本体筒部４１１ａの上端外へ突出している。
【０１３４】
図２４，図２５に示すように、グリップ部材４０２とクランプロッド４０３は、本体筒部４１１ａの上端部の中心部分の開口穴４１７を上下に貫通している。グリップ部材４０２の外周側近傍部において、本体筒部４１１ａの上端部には加圧エア逃し用の４つの凹溝４１９により４分割された円弧形の着座面４１８が形成されている。この着座面４１８にワークピースＷを着座させ、クランプ動作によりワークピースＷを着座面４１８にクランプする。
【０１３５】
グリップ部材４０２は、ワークピースＷの穴Ｈに挿入されて穴Ｈの内周面をグリップ可能なものである。このグリップ部材４０２は、ロッド挿通孔４２１と、グリップ爪部４２２と、基端鍔部４２３とを備えている。グリップ部材４０２は、４つのスリットにより周方向４等分に分割された４つのグリップ形成部材により環状に形成されている。
【０１３６】
金属製のグリップ部材４０２におけるグリップ爪部４２２の外周面には、ワークピースＷの穴Ｈの内周面をグリップし易くする３段の歯４２２ａが形成されている。グリップ部材４０２のロッド挿通孔４２１にはクランプロッド４０３が挿通されている。このロッド挿通孔４２１のうちのグリップ爪部対応部分は、クランプロッド４０３のテーパ軸部４３１が密着状に係合するテーパ孔部４２１ａに形成されている。クランプロッド４０３を下方へ駆動すると、テーパ軸部４３１によりグリップ部材４０２の外径が拡大（拡径）し、また、クランプロッド４０３を上方へ駆動すると、グリップ部材４０２の外径が縮小（縮径）する。
【０１３７】
図２４，図２５に示すように、本体筒部４１１ａの上端の開口穴４１７にはグリップ部材４０２の外周面に圧接する弾性材料（ゴムや合成樹脂）製のスクレーパ４２５が装着されている。このスクレーパ４２５は、異物の侵入を防止し、エアブロー用の加圧エアの漏出を抑制し、アンクランプ状態のときグリップ部材４０２とクランプロッド４０３の軸心が油圧シリンダ４０４の軸心と一致するようにセンタリングする為のものである。グリップ部材４０２の下部には４つのグリップ形成部材を縮径方向へ付勢するＯリング４２６が装着されている。
【０１３８】
グリップ部材４０２の基端鍔部４２３は本体筒部４１１ａの円形凹部４２７に収容され、基端鍔部４２３の外周側には環状隙間が形成されている。基端鍔部４２３は、円形凹部４２７の上壁部とサポート部材４６０の水平板部４６２との間に水平方向へ可動に挟着され、サポート部材４６０で支持されている。グリップ部材４０２は、サポート部材４６０及び受圧部材４５１と一体的に昇降可能であると共に、円形凹部４２７の外周部の環状隙間とスクレーパ４２５の弾性変形を介して、油圧シリンダ４０４の軸心と直交する水平方向へ移動可能に装着されている。それ故、ワークピースＷをクランプする際、クランプ対象の穴Ｈの軸心がクランプ装置ＣＤの軸心（油圧シリンダ４０４の軸心）からズレている場合に、そのズレを吸収してクランプ可能である。
【０１３９】
クランプロッド４０３は、テーパ軸部４３１と、このテーパ軸部４３１の下端に連なる小径ロッド部４３２と、この小径ロッド部４３２の下端に連なるＴ形係合部４３３とを有する。テーパ軸部４３１と小径ロッド部４３２とがグリップ部材４０２のロッド挿通孔４２１に挿通されている。テーパ軸部４３１はクランプロッド４０３の上端側部分に上方程大径化するように形成され、テーパ軸部４３１がグリップ部材４０２のテーパ孔部４２１ａに可動に内嵌係合されている。
【０１４０】
図２５に示すように、油圧シリンダ４０４（これが「流体圧シリンダ」に相当する）は、グリップ部材４０２とクランプロッド４０３とを軸心方向（上下方向）へ進退駆動し、グリップ部材４０２を拡径させたり、縮径させたりする為のものである。この油圧シリンダ４０４は、シリンダ穴４４１、ピストン部材４４２と、クランプ用油室４４３と、アンクランプ用油室４４４等を備えている。クランプ用油室４４３は、油路４３５〜４３８を介して油圧供給源４４０に接続されている。アンクランプ用油室４４４は、油路４３４を介して油圧供給源４４０に接続されている。
【０１４１】
ピストン部材４４２は、立向きのシリンダ穴４４１に昇降自在に装着されたピストン部４４５と、このピストン部４４５の上端から上方へ本体筒部４１１ａ内まで延びるロッド部４４６とを有する。ピストン部４４５にはシール部材４４５ａが装着されている。クランプ用油室４４３はピストン部４４５の上側に形成され、アンクランプ用油室４４４はピストン部４４５の下側に下部本体４１２とベース部材４１３とで形成されている。
【０１４２】
ロッド部４４６の上部のネジ軸部４４９にはロッド分割部材４４８が螺合にて固定され、ロッド分割部材４４８によりＴ溝状のＴ形係合凹部４４７が形成されている。クランプロッド４０３のＴ形係合部４３３がＴ形係合凹部４４７に係合され、ピストン部材４４２とクランプロッド４０３とが一体的に昇降移動する。クランプロッド４０３は、Ｔ形係合凹部４４７に対して相対的に水平方向へ例えば約０．５〜１ｍｍ位移動可能である。
【０１４３】
図２５〜図２７に示すように、サポート機構４０５は、グリップ部材４０２を拡径させる際にグリップ部材４０２を油圧力で支持するものである。サポート機構４０５は、グリップ部材４０２の基端（下端）を支持するサポート部材４６０と、サポート部材４６０の基端を支持する受圧部材４５１と、この受圧部材４５１の本体筒部４５３の下端にクランプ方向と反対方向向きに油圧を受圧させる専用のサポート油室４５２とを有する。
【０１４４】
サポート部材４６０は、ロッド部４４６とロッド分割部材４４８に外嵌された筒部４６１と、この筒部４６１の上端の水平板部４６２とを有する。クランプロッド４０３は水平板部４６２の穴４６２ａを貫通しているが、この穴４６２ａはクランプロッド４０３を通過可能な大きさに形成されている。サポート部材４６０の水平板部４６２がグリップ部材４０２の基端鍔部４２３の下面に当接して支持し、筒部４６１の下端は受圧部材４５１の本体筒部４５３の上端に当接して支持され、サポート部材４６０は受圧部材４５１と一体的に昇降する。
【０１４５】
受圧部材４５１は、本体筒部４５３と、この本体筒部４５３の上端部の係止鍔部４５４と、この本体筒部４５３の下端の内周部から下方へ所定長さ延びる薄肉のスリーブ４５５とを有する。受圧部材４５１の本体筒部４５３はロッド部４４６に摺動自在に外嵌され且つ下部本体４１２の円筒穴４１２ａに摺動自在に内嵌されている。受圧部材４５１とロッド部４４６の間はシール部材４４６ａでシールされ、本体筒部４５３の外周部にはシール部材４５３ａが装着されている。スリーブ４５５が、下部本体４１２とロッド部４４６の間の環状隙間４１２ｂに摺動自在に挿入されている。下部本体４１２とスリーブ４５５の間はシール部材４１２ｃでシールされている。スリーブ４５５の下端は、クランプ用油室４４３に臨んでその油圧を受圧する。
【０１４６】
受圧部材４５１の係止鍔部４５４は、上部本体４１１と下部本体４１２とで形成された収容穴４６４に上下方向へ例えば約２ｍｍ昇降可能に装着されている。係止鍔部４５４を収容穴４６４の下端壁で係止することで受圧部材４５１の下限位置が規定され、係止鍔部４５４を収容穴４６４の上端壁で係止することで受圧部材４５１の上限位置が規定される。上記の約２ｍｍの隙間がクランプの為の最大引き込みストロークである。但し、クランプ時の実際の引き込みストロークは約０．５〜１．０ｍｍ位である。
【０１４７】
サポート油室４５２に油圧を供給する為の油路４６５は、下部本体４１２の下半部の外周側に形成されてアンクランプ用油室４４４と油路４６８（図２５参照）に連通した筒状油路４６６と、下部本体４１２に斜めに形成された絞り機能を有する傾斜油路４６７とで構成されている。こうして、サポート油室４５２には、アンクランプ状態のときに油路４６５を介して油圧（加圧油）が供給され、クランプ動作開始から所定微小時間（例えば約１秒）かけてサポート油室４５２の油圧が傾斜油路４６７を介して排出され、ドレン圧になる。
【０１４８】
傾斜油路４６７は、クランプ動作開始後、サポート油室４５２からの油圧の排出を遅延させ、グリップ部材４０２の拡径後にサポート油室４５２の油圧をドレン圧にする。尚、クランプ動作開始後、サポート力の漸減に応じてクランプ力が徐々に増大していき、前記の所定微小時間かけて最大クランプ力になる。
【０１４９】
図２４、図２６に示すように、ワークピースＷをクランプした状態で、ワークピースＷの下面が着座面４１８に密着したことを検出する着座センサが設けられている。この着座センサは、着座面４１８に開口されたエア噴出孔４１８ａと、このエア噴出孔４１８ａに連通するように上部本体４１１に形成されたエア通路４５６，４５７と、ベース部材４１３に形成されたエア通路４５８と、これらエア通路４５６〜４５８に加圧エアを供給する加圧エア供給源４５０と、エア通路４５６〜４５８内の加圧エアの圧力が設定圧以上に昇圧したことを検出する圧力スイッチ４５９等で構成されている。尚、本クランプ装置ＣＤは、エアブロー用エア通路５００を備えているが、詳細な構成の説明はここでは省略し、後述する実施例６にて説明する。
【０１５０】
次に、アンクランプ状態のときだけ、エア噴出孔４１８ａよりも上流側のエア通路４５６〜４５８の加圧エアを外界へリリーフさせる開閉弁機構４７０と内部エア通路４１０等について説明する。
【０１５１】
上部本体４１１の内部には、受圧部材４５１の係止鍔部４５４の外周側隙間、上部本体４１１と受圧部材４５１間の隙間、上部本体４１１と筒部４６１間の隙間、筒部４６１とロッド分割部材４４８間の隙間、ロッド分割部材４４８のＴ形係合凹部４４７とクランプロッド４０３間の隙間、水平板部４６２の穴４６２ａの外周側隙間、グリップ部材４０２の４つのスリット等からなる内部エア通路４１０であって外界に連通した内部エア通路４１０が形成されている。
【０１５２】
図２７〜図３０に示すように、開閉弁機構４７０は、下部本体４１２の上半部で且つ円筒穴４１２ａの外周側付近に設けられている。開閉弁機構４７０は、下部本体４１２に貫通状に形成された装着穴４７１と、この装着穴４７１に固定された筒状のケース部材４７２と、このケース部材４７２に挿入されピストン部材４４２の外面に先端部が当接可能な弁部材４７３と、この弁部材４７３の上端部に装着されたキャップ部材４７４と、弁部材４７３の上端に油圧を作用させる上油室４７５と、装着穴４７１から延びて着座センサのエア通路４５７に連通されたエア通路４７６〜４７８等を備えている。
【０１５３】
装着穴４７１は、上側から下側に向けて順に形成された大径穴４７１ａ、中径穴４７１ｂ、小径穴４７１ｃとを有する。大径穴４７１ａの上部に装着されたシール部材４７１ｄはケース部材４７２と下部本体４１２との間を封止し、中径穴４７１ｂにおいてケース部材４７２の下方に装着されたシール部材４７１ｅは下部本体４１２とケース部材４７２と弁部材４７３との間を封止する。
【０１５４】
ケース部材４７２は、大径孔４８１ａが形成された上側の大径部４８１と、小径孔４８２ａが形成された下側の小径部４８２とを有している。ケース部材４７２は、装着穴４７１に内嵌状に装着されている。大径部４８１の上端鍔部が装着穴４７１の大径穴４７１ａの上端段部に係止されている。大径部４８１の上端鍔部の下側において、ケース部材４７２と大径穴４７１ａとの間には環状エア通路４８３が形成されている。小径部４８２には複数のエア通路４８４が水平方向に貫通状に形成されている。
【０１５５】
弁部材４７３は、ケース部材４７２に上下方向に移動可能に挿入されている。弁部材４７３は、軸部４８５と、この軸部４８５より大径の弁体部４８６とを有している。弁体部４８６がケース部材４７２の大径孔４８１ａに可動に装着され、軸部４８５の上半部がケース部材４７２の小径孔４８２ａに可動に装着され、軸部４８５の先端部分が装着穴４７１の小径穴４７１ｃに部分的に挿入されている。軸部４８５とケース部材４７２の小径部４８２との間には環状エア通路４８７が形成されている。
【０１５６】
キャップ部材４７４は、弁体部４８６の外周側を上方から覆うように弁体部４８６に可動に装着されている。キャップ部材４７４の上端部は、上部本体４１１の下端部に当接している。キャップ部材４７４とケース部材４７２の大径部４８１ａとの間には環状エア通路４８８が形成され、この環状エア通路４８８の上端部は収容穴４６４の下端部の一端部に連通している。弁体部４８６の外周部に装着されたシール部材４８６ａは弁体部４８６とキャップ部材４７４との間を封止している。
【０１５７】
キャップ部材４７４の内側には、クランプ動作時に油圧が供給される上油室４７５が形成されている。弁部材４７３の中心部には上下方向に貫通状に小径油路４８９が形成され、この小径油路４８９はクランプ用油室４４３と上油室４７５とを連通している。クランプ動作時に上油室４７５に供給される油圧により、弁体部４８６は下方に付勢される。アンクランプ状態時では、弁部材４７３はピストン部材４４２のピストン部４４５により上方に押圧され、上油室４７５から小径油路４８９を介して油圧が排出される。
【０１５８】
着座センサのエア通路４５７に連通するエア通路４７６が、上部本体４１１に斜めに形成され（図２６参照）、エア通路４７７に連通されている。エア通路４７７は、上部本体４１１と下部本体４１２との間に平面視円弧形の浅い溝に形成されて、エア通路４７８に連通されている。エア通路４７８は、下部本体４１２に水平方向に貫通状に形成され環状エア通路４８３に連通されている。着座センサのエア通路４５７は、これらエア通路４７６〜４７８を介して開閉弁機構４７０の環状エア通路４８３に連通されている。
【０１５９】
装着穴４７１の小径穴４７１ｃの一部がクランプ用油室４４３とラップしている。図２８に示すように、アンクランプ状態においてピストン部材４４２が上限位置に位置したとき、ピストン部材４４２のピストン部４４５の上端面の外周部が小径穴４７１ｃに部分的に突入して弁部材４７３を押し上げて退入移動する。すると、弁体部４８６の大径孔４８１ａの底壁面への係合が解除されて、開閉弁機構４７０が開弁状態となり、環状エア通路４８７と環状エア通路４８８とが連通する。
【０１６０】
そのため、着座センサのエア通路４５７の加圧エアが、エア通路４７６〜４７８、環状エア通路４８３，エア通路４８４，環状エア通路４８７，４８８を通って、クランプ本体４０１内の外界に連通した内部エア通路４１０へリークするため、エア通路４５７のエア圧が上昇することはなく、圧力スイッチ４５９がＯＮすることはない。つまり、アンクランプ状態のとき、ワークピースＷが着座面４１８に着座してエア噴出孔４１８ａが閉じられている場合でも、着座センサがワークピースＷの着座を検出しないから、アンクランプ状態を確実に検知可能になる。
【０１６１】
他方、図２９に示すように、クランプ状態のとき、ピストン部材４４２が上限位置よりも僅かに下降した位置になるため、ピストン部材４４２のピストン部４４５の上端部が小径穴４７１ｃに突入しなくなる。このとき、クランプ用油室４４３に供給された油圧が、小径油路４８９を介して上油室４７５にも供給され、弁部材４７３が油圧により下方へ付勢され、弁体部４８６が大径孔４８１ａの底壁面に係合して環状エア通路４８７と環状エア通路４８８を遮断するため、開閉弁機構４７０が閉弁状態になる。それ故、ワークピースＷが着座面４１８に着座してエア噴出孔４１８ａが閉じられている場合には、圧力スイッチ４５９によってクランプ状態であることを確実に検知可能になる。
【０１６２】
尚、環状エア通路４８３が入口ポートに相当し、環状エア通路４８８が出口ポートに相当する。ピストン部材４４２の「上限位置よりも僅かに下降した位置」が「第１位置」に相当し、ピストン部材４４２の上限位置が「第２位置」に相当する。
【０１６３】
次に、動作確認検知機構４９０について説明する。
この動作確認検知機構４９０は、クランプ機構によるクランプ動作時に、ワークピースＷの穴Ｈの内周面に対してグリップ爪部４２２の歯４２２ａがスリップする等のワークピースＷを着座させた状態における異常クランプ状態（クランプ不良）になったことを検知するものである。
【０１６４】
図２６に示すように、動作確認検知機構４９０は、上部本体４１１の下端部に凹設された円形凹部４９１及び下部本体４１２の上端部に凹設された円形凹部４９２と、この円形凹部４９２に装着されたＯリング４９３と、グリップ部材４０２と一体的に油圧シリンダ４０４の軸心と平行方向へ移動する受圧部材４５１により開弁操作される円形の弁部材４９４（これが「不良検知用弁部材」に相当する）と、エア通路４５７から円形凹部４９１へ連なるエア通路４９５（これが「不良検知用エア通路」に相当する）と、前記の圧力スイッチ４５９等を有する。
【０１６５】
正常なクランプ状態のときは、受圧部材４５１の係止鍔部４５４が下部本体４１２の上端に当接することはなく、エア通路４９５の下端が弁部材４９４により閉止状態に維持される。グリップ部材４０２のグリップ爪部４２２がワークピースＷに対してスリップした場合には、図３０に示すように、係止鍔部４５４が下部本体４１２の上端に当接する。このとき、弁部材４９４の上端部の一部が収容穴４６４に突出しているため、係止鍔部４５４が弁部材４９４を押圧することで、動作確認検知機構４９０が開弁し、エア通路４５７の加圧エアがエア通路４９５を介して内部エア通路４１０へ抜け、ＯＮすべき圧力スイッチ４５９がＯＮしないことから、スリップ等の異常クランプ状態の発生を検知することができる。
【０１６６】
以上のクランプ装置ＣＤの作用、効果について説明する。
クランプ装置ＣＤによりワークピースＷを着座面４１８に固定する場合は次のように行う。最初に、アンクランプ状態では、アンクランプ用油室４４４に油圧を充填し、クランプ用油室４４３の油圧はドレン圧にしておく。すると、図２５〜図２８に示すようにピストン部材４４２は上限位置まで上昇して停止状態となる。アンクランプ用油室４４４から油路４６５を介してサポート油室４５２へ油圧が供給されるため、サポート油室４５２の油圧を受圧する受圧部材４５１は上限位置を保持し、グリップ部材４０２も上限位置を保持する。
【０１６７】
この状態でワークピースＷを投入し、ワークピースＷの穴Ｈにグリップ部材４０２とクランプロッド４０３とを挿入し、ワークピースＷを着座面４１８で支持する。このアンクランプ状態のとき、開閉弁機構４７０は開弁状態となるため、着座センサの圧力スイッチ４５９がＯＮしないから、アンクランプ状態であることを確実に検知することができる。
【０１６８】
次に、クランプ状態に切換える際には、アンクランプ用油室４４４の油圧をドレン圧に切換え、クランプ用油室４４３に油圧を供給する。このクランプ動作開始初期には、傾斜油路４６７により、サポート油室４５２の油圧の低下が遅延するため、受圧部材４５１には上向きの油圧力（サポート力）が作用する。それ故、受圧部材４５１は前記と同様に上限位置を保持し、グリップ部材４０２も上限位置を保持するが、ピストン部材４４２にはクランプ用油室４４３から下方向きの油圧力が作用し、ピストン部材４４２が下方へ駆動されるため、クランプロッド４０３がグリップ部材４０２に対して相対的に下方へ移動する。
【０１６９】
その結果、クランプロッド４０３のテーパ軸部４３１によりグリップ部材４０２のグリップ爪部４２２が拡径駆動されて、ワークピースＷの穴Ｈの内周面に食いついて係合状態になる。この直後に、アンクランプ用油室４４４の油圧がドレン圧まで低下し、ピストン部材４４２には下方向きの大きな油圧力が作用し、サポート油室４５２の油圧はドレン圧まで低下する。グリップ部材４０２とクランプロッド４０３とは相対移動不能になるため、ピストン部材４４２とグリップ部材４０２とクランプロッド４０３と受圧部材４５１は一体的に微小距離だけ下方へ駆動され、ワークピースＷが着座面４１８に強く押圧されたクランプ状態になる。
【０１７０】
サポート油室４５２の油圧がドレン圧になった状態では、油圧シリンダ４０４で発生可能な最大クランプ力でクランプした状態になる。但し、受圧部材４５１のスリーブ４５５がクランプ用油室４４３の油圧を受圧するため、最小限のサポート力は維持される。このクランプ状態のとき、ピストン部材４４２が下降して開閉弁機構４７０が閉弁状態になるため、着座センサの圧力スイッチ４５９がＯＮし、着座クランプ状態を確実に検知できる。
【０１７１】
このとき、図２９に示すように、受圧部材４５１の係止鍔部４５４と下部本体４１２との間には隙間が残っているため、動作確認検知機構４９０は閉弁状態を維持する。それ故、ワークピースＷが所期のクランプ力でクランプされて着座面４１８に着座し、正常なクランプ状態であることを着座センサにより確認できる。
【０１７２】
他方、グリップ爪部４２２がワークピースＷに対してスリップする等の異常クランプ状態になると、図３０に示すように、係止鍔部４５４が下部本体４１２に当接するまで下降し、動作確認検知機構４９０が開弁状態になるため、着座センサの圧力スイッチ４５９がＯＮしなくなるから、異常クランプ状態を確実に検知できる。
【０１７３】
尚、サポート油室４５２へアンクランプ用油室４４４から油圧を供給する油圧供給系に代えて、油圧供給源４４０から直接油圧を供給する独立の油圧供給系によりサポート油室４５２に油圧を供給／排出するように構成してもよい。また、受圧部材４５１は、サポート油室４５２の油圧のみを受圧する構成にしてもよい。その他の効果については、実施例１と同様であるので説明は省略する。
【実施例６】
【０１７４】
次に、実施例６のクランプ装置ＣＥについて図３１〜３６に基づいて説明する。
このクランプ装置ＣＥは、実施例５のクランプ装置ＣＤの動作確認検知機構４９０の弁部材４９４が開閉弁機構４７０に一体的に組み込まれたことを除いて、実施例５と同様の構造を有する。そのため、クランプ装置ＣＤの構成部材と同様の構成部材に同様の参照符号を付して説明は省略する。
【０１７５】
次に、開閉弁機構４７０Ａについて説明する。
図３４〜図３６に示すように、開閉弁機構４７０Ａは、下部本体４１２の上半部で且つ円筒穴４１２ａの外周側付近に設けられている。開閉弁機構４７０Ａは、装着穴４７１と、筒状のケース部材４７２と、弁部材４７３と、この弁部材４７３の上端部に装着されたキャップ部材４７４Ａと、弁部材４７３に油圧を作用させる上油室４７５と、着座センサのエア通路４５７に連通されたエア通路４７６，４７８等を備えているが、キャップ部材４７４Ａを除いて前記実施例５の開閉弁機構４７０と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０１７６】
キャップ部材４７４Ａは、弁部材４７３の弁体部４８６の外周側を上方から覆うように弁体部４８６に可動に装着されている。キャップ部材４７４Ａの上端部は、上部本体４１１の下端部に凹設された円形凹部４９１Ａに当接している。キャップ部材４７４Ａとケース部材４７２の大径孔４８１ａとの間には環状エア通路４８８が形成され、この環状エア通路４８８の上端部は収容穴４６４の下端部の一端部に連通している。
【０１７７】
前記実施例５においては設けられていた平面視円弧状のエア通路４７７が省略されて、上部本体４１１と下部本体４１２間の隙間からなるエア通路４７７ａが形成されている。開閉弁機構４７０Ａの環状エア通路４８３は、エア通路４７６，４７７ａ，４７８を介して着座センサのエア通路４５７に連通している。尚、環状エア通路４８３が入口ポートに相当し、環状エア通路４８８が出口ポートに相当する。
【０１７８】
次に、動作確認検知機構４９０Ａについて説明する。
図３４〜図３６に示すように、動作確認検知機構４９０Ａは、上部本体４１１の下端部に凹設された円形凹部４９１Ａと、グリップ部材４０２と一体的に油圧シリンダ４０４の軸心と平行方向へ移動する受圧部材４５１により開弁操作される前記のキャップ部材４７４Ａ（これが「不良検知用弁部材」に相当する）と、エア通路４５７から円形凹部４９１Ａへ連なるエア通路４９５（これが「不良検知用エア通路」に相当する）と、前記の圧力スイッチ４５９等を有する。クランプ動作時は、キャップ部材４７４Ａは上油室４７５内に供給される油圧により上方に付勢されてエア通路４９５の下端を封止する。
【０１７９】
正常なクランプ状態のときは、受圧部材４５１の係止鍔部４５４が下部本体４１２の上端に当接することはなく、エア通路４９５の下端がキャップ部材４７４Ａにより閉止状態に維持される。グリップ部材４０２のグリップ爪部４２２がワークピースＷに対してスリップした場合には、図３６に示すように、係止鍔部４５４が下部本体４１２の上端に当接する。このとき、キャップ部材４７４Ａの上端部の一部が収容穴４６４に突出しているため、係止鍔部４５４が上油室４７５内の油圧に抗してキャップ部材４７４Ａを下方へ押圧する。すると、動作確認検知機構４９０Ａが開弁し、エア通路４５７の加圧エアがエア通路４９５を介して内部エア通路４１０へ抜け、ＯＮすべき圧力スイッチ４５９がＯＮしないことから、スリップ等の異常クランプ状態の発生を検知することができる。
【０１８０】
次に、グリップ部材４０２、クランプロッド４０３、着座面４１８等をエアブローする為のエアブロー用エア通路５００について説明する。
図３２に示すように、ベース部材４１３には加圧エア供給源５０１に接続されたエア通路５０２が形成され、上部本体４１１には本体筒部４１１ａ内に連なるエア通路５０３が形成されている。上部本体４１１の下半部とサポート部材４６０の筒部４６１の下半部との間には、上半部と比較して溝幅が広い環状隙間５０４が形成されている。筒部４６１の下端部には、この環状隙間５０４をサポート部材４６０の内側空間に連通させる複数のエア通路５０５が形成されている。
【０１８１】
上記のエア通路５０２，５０３と、環状隙間５０４、複数のエア通路５０５、上部本体４１１の上半部と筒部４６１の上半部間の隙間、筒部４６１とロッド分割部材４４８間の隙間、ロッド分割部材４４８のＴ形係合凹部４４７とクランプロッド４０３間の隙間、水平板部４６２の穴の外周側隙間、グリップ部材４０２の４つのスリット等から、大気開放されたエアブロー用エア通路５００が形成されている。尚、エアブロー用エア通路５００の上部本体４１１の内側部分は、内部エア通路４１０とほぼ共通の通路である。
【０１８２】
このクランプ装置ＣＥは、動作確認検知機構４９０Ａの不良検知用弁部材が開閉弁機構４７０Ａに一体的に組み込まれた構成、つまり、開閉弁機構４７０Ａのキャップ部材４７４Ａを動作確認検知機構４９０Ａの弁部材として共用する構成を有する。この構成以外、クランプ装置ＣＥは前記実施例５のクランプ装置ＣＤとほぼ同様の構造を有する。このため、キャップ部材４７４Ａを上方に弾性付勢するためのＯリングを省略して、構成部品の点数を減らすことができる。その他の作用及び効果については、前記実施例５と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０１８３】
次に、上記の開閉弁機構４７０Ａを部分的に変更した変更形態について説明する。
図３７に示すように、開閉弁機構４７０Ｂにおいて、弁部材４７３Ｂの上端部にバネ装着穴４９７を形成し、このバネ装着穴４９７に圧縮状のバネ部材４９８を装着するように構成しても良い。
【０１８４】
動作確認検知機構４９０Ａが作動していない状態では、バネ部材４９８の弾性付勢力によりキャップ部材４７４Ａを上方へ付勢するので、上油室４７５内に油圧が供給されていない状態でも、キャップ部材４７４Ａによりエア通路４９５の下端を確実に封止することができる。また、クランプ動作時には、上油室４７５内の油圧力とバネ部材４９８の弾性付勢力の協働により弁部材４７３Ｂを下方に付勢するので、環状エア通路４８７と環状エア通路４８８を確実に遮断することができる。
【実施例７】
【０１８５】
次に、実施例７のクランプ装置ＣＦについて図３８〜図４８に基づいて説明する。
図３８〜図４８に示すように、このクランプ装置ＣＦは、クランプ本体６０１と、ワークピースＷを固定するためのグリップ部材６０２と、クランプロッド６０３と、グリップ部材６０２とクランプロッド６０３を軸心方向（上下方向）に駆動可能な油圧シリンダ６０４と、サポート機構６０５とを備えている。クランプ本体６０１は、上部本体６１１と下部本体６１２とで構成されている。尚、グリップ部材６０２とクランプロッド６０３等でクランプ機構が構成されている。
【０１８６】
クランプ本体６０１は平面視において５角形に近い形状である。上部本体６１１は、４つのボルト穴６１４に挿入される４つのボルトで下部本体６１２に固定される。図３８の状態を基準として、クランプ本体６０１において、前面と後面は平面に形成され、右側面は部分円筒面に形成され、左側面は鉛直な折線を有する前後に対称な折面に形成され、その折面の角度は例えば９０°である。クランプ本体６０１の上端部の左端近傍部には、上方へ突出する円筒状の本体筒部６１１ａが設けられている。図３８に示す平面図では、本体筒部６１１ａは左側面が外接状に接近している。アンクランプ状態のとき、グリップ部材６０２の上半部とクランプロッド６０３のテーパ軸部６３１が本体筒部６１１ａの上端外へ突出している。
【０１８７】
図３８，図３９に示すように、グリップ部材６０２とクランプロッド６０３は、本体筒部６１１ａの上端部の中心部分の開口穴６１７を上下に貫通している。グリップ部材６０２の外周側近傍部において、本体筒部６１１ａの上端部には加圧エア逃し用の４つの凹溝６１９により４分割された円弧形の着座面６１８が形成されている。この着座面６１８にワークピースＷを着座させ、クランプ動作によりワークピースＷを着座面６１８にクランプする。
【０１８８】
グリップ部材６０２とクランプロッド６０３とサポート機構６０５は、クランプ本体６０１の左端近傍部に設けられ、これらグリップ部材６０２とクランプロッド６０３とサポート機構６０５のサポート部材６６０は、本体筒部６１１ａの内部に同心状に組み込まれている。本体筒部６１１ａの上端の開口穴６１７にはグリップ部材６０２の外周面に圧接する弾性材料（ゴムや合成樹脂）製のスクレーパ６２５が装着されている。グリップ部材６０２の下部には４つのグリップ形成部材を縮径方向へ付勢するＯリング６２６が装着されている。尚、グリップ部材６０２とクランプロッド６０３は前記実施例１〜６と同じ構成なので、これ以上の詳細な説明は省略する。
【０１８９】
次に、油圧シリンダ６０４と、サポート機構６０５と、Ｌ形連結部材６０７とについて説明する。
図３９，図４４，図４６に示すように、油圧シリンダ６０４（これが「流体圧シリンダ」に相当する）は、Ｌ形連結部材６０７を介してグリップ部材６０２とクランプロッド６０３を軸心方向（上下方向）へ進退駆動し、グリップ部材６０２を拡径させたり、縮径させたりする為のものである。油圧シリンダ６０４は、クランプ本体６０１の中央部の下部の内部に配設されている。そのため、グリップ部材６０２とクランプロッド６０３の軸心が油圧シリンダ６０４の軸心からクランプロッド６０３と直交方向に所定距離だけオフセットしている。
【０１９０】
油圧シリンダ６０４は、下部本体６１２に形成されたシリンダ穴６４１と、このシリンダ穴６４１に装着されたピストン部材６４２と、このピストン部材６４２の上側のクランプ用油室６４３と、ピストン部材６４２の下側のアンクランプ用油室６４４と、このアンクランプ用油室６４４の下端を塞ぐ下蓋部材６４５等を備えている。クランプ用油室６４３は、下部本体６１２に形成された油路６３６，６３７を介して油圧供給源６４０に接続され（図４３参照）、アンクランプ用油室６４４は、下蓋部材６４５に形成された油路６３５を介して油圧供給源６４０に接続されている。
【０１９１】
ピストン部材６４２は、縦向きのシリンダ穴６４１に昇降自在に装着されたピストン部６４６と、ピストン部材６４２の下端の中央部から下方へ延びて下蓋部材６４５の嵌合凹部６４８に挿入された小径部６４７とを有している。ピストン部材６４２は、後述するＬ形連結部材６０７の第１縦軸部６７１にボルト６４９により一体的に連結されている。ピストン部６４６の外周部にはシール部材６４６ａが装着されている。嵌合凹部６４８が形成された下蓋部材６４５は、下部本体６１２のシリンダ穴６４１に螺合されている。
【０１９２】
図３９，図４１，図４４，図４６，図４７に示すように、サポート機構６０５は、グリップ部材６０２を拡径させる際にグリップ部材６０２を油圧力で支持するものである。サポート機構６０５は、グリップ部材６０２の基端（下端）を支持するサポート部材６６０と、このサポート部材６６０の基端を支持する受圧部材６５１と、この受圧部材６５１の下端にクランプ方向と反対方向向きに油圧を受圧させる専用のサポート油室６５２とを有する。サポート油室６５２はシリンダ穴６５６の下部に形成され、サポート油室６５２の一部はクランプ用油室６４３とラップして連結している。
【０１９３】
サポート部材６６０は、Ｌ形連結部材６０７の第２縦軸部６７３に外嵌された筒部６６１と、この筒部６６１の上端の水平板部６６２と、筒部６６１の下端の下端鍔部６６３とを有する。クランプロッド６０３は水平板部６６２の穴６６２ａを貫通しているが、この穴６６２ａはクランプロッド６０３を通過可能な大きさに形成されている。サポート部材６６０の水平板部６６２がグリップ部材６０２の基端鍔部６２３の下面に当接して支持し、筒部６６１の下端鍔部６６３は受圧部材６５１のＵ形筒部６５５の上端に当接して支持され、サポート部材６６０は受圧部材６５１と一体的に昇降する。下端鍔部６６３のＵ形筒部６５５との当接部分を除く部分とＬ形連結部材６０７の水平軸部６７２の上端部との間には隙間が形成される。
【０１９４】
受圧部材６５１は、本体部６５３と、この本体部６５３の上端部の係止鍔部６５４と、この係止鍔部６５４からグリップ部材６０２の方へ延びてサポート部材６６０の基端を支持するＵ形筒部６５５とを有する。Ｕ形筒部６５５は、水平断面が半円形又はＵ形に形成されている。Ｕ形筒部６５５はＬ形連結部材６０７の第２縦軸部６７３の下部の外面に上下方向へ摺動自在に係合している。本体部６５３は、下部本体６１２に形成されたシリンダ穴６５６に摺動自在に挿入されている。受圧部材６５１の係止鍔部６５４は、下部本体６１２の上端部に係止することで受圧部材６５１の下限位置が規定される。本体部６５３の外周部はシール部材６５３ａが装着されている。
【０１９５】
サポート油室６５２は、クランプ用油室６４３と連通しているため、クランプ動作時には、クランプ用油室６４３を介してサポート油室６５２にも油圧が供給される。このため、クランプ動作の初期にはサポート油室６５２の油圧を受圧する受圧部材６５１によりサポート部材６６０を介してグリップ部材６０２が上限位置に保持される。
【０１９６】
図３９，図４４，図４６に示すように、クランプロッド６０３と油圧シリンダ６０４のピストン部材６４２を連動連結するＬ形のＬ形連結部材６０７が設けられている。このＬ形連結部材６０７は、油圧シリンダ６０４のピストン部材６４２に固定された第１縦軸部６７１と、この第１縦軸部６７１の上端部から水平に延びる水平軸部６７２と、この水平軸部６７２の端部から上方に延びる第２縦軸部６７３とを有する。Ｌ形連結部材６０７は、クランプ本体６０１の収容穴６１５に収容されている。尚、ピストン部材６４２とＬ形連結部材６０７は別部材で構成しているが、特にこれに限定する必要はなく１つの部材から一体的に構成しても良い。
【０１９７】
第１縦軸部６７１は、油圧シリンダ６０４のピストン部材６４２の軸心と共通の軸心を有し、下部本体６１２の挿通穴６１６に摺動自在に挿通されている。第２縦軸部６７３はクランプロッド６０３の軸心と共通の軸心を有し、第２縦軸部６７３の上端部分にはＴ溝状のＴ形係合凹部６７４が形成され、このＴ形係合凹部６７４にクランプロッド６０３のＴ形係合部６３３が係合され、クランプロッド６０３とＬ形連結部材６０７とが一体的に昇降移動する。クランプロッド６０３は、Ｔ形係合凹部６７４に対して相対的に水平方向へ例えば約０．５〜１ｍｍ位移動可能である。ピストン部材６４２と第１縦軸部６７１との間はシール部材６７１ａでシールされ、第１縦軸部６７１と下部本体６１２との間はシール部材６１２ａでシールされている。
【０１９８】
図３８，図３９，図４４，図４６に示すように、ワークピースＷをクランプした状態で、ワークピースＷの下面が着座面６１８に密着したことを検出する着座センサが設けられている。この着座センサは、着座面６１８に開口されたエア噴出孔６１８ａと、このエア噴出孔６１８ａに連通するように上部本体６１１に形成されたエア通路６８１〜６８３と、下部本体６１２に形成されたエア通路６８４と、これらエア通路６８１〜６８４に加圧エアを供給する加圧エア供給源６８０と、エア通路６７４内の加圧エアの圧力が設定圧以上に昇圧したことを検出する圧力スイッチ６８５等で構成されている。
【０１９９】
次に、アンクランプ状態のときだけ、エア噴出孔６１８ａよりも上流側のエア通路の加圧エアを外界へリリーフさせる開閉弁機構６９０と内部エア通路６１０等について説明する。
上部本体６１１の内部には、Ｌ形連結部材６０７と収容穴６１５間の隙間、上部本体６１１と筒部６６１間の隙間、筒部６６１と第２縦軸部６７３間の隙間、第２縦軸部６７３のＴ形係合凹部６７４とクランプロッド６０３間の隙間、水平板部６６２の穴６６２ａの外周側隙間、グリップ部材６０２の４つのスリット等からなる内部エア通路６１０であって外界に連通した内部エア通路６１０が形成されている。
【０２００】
図４０，図４５，図４８に示すように、上部本体６１１の収容穴６１５の上方近傍で且つ収容穴６１５の外周側付近において、上部本体６１１には開閉弁機構６９０が設けられている。開閉弁機構６９０は、上部本体６１１に上下方向に貫通状に形成された装着孔６９１と、この装着孔６９１の上端を塞ぐプラグ部材６９２と、この装着孔６９１に上下方向に可動に装着されＬ形連結部材６０７の外面に先端部が当接可能な弁部材６９３と、装着孔６９１内で弁部材６９３の上側に装着されたバネ部材６９４等を備えている。バネ部材６９４（これが「弾性部材」に相当する）は、弁部材６９３を下方（閉弁側）へ付勢する。
【０２０１】
装着孔６９１は、エア噴出孔６１８ａへ加圧エアを供給するエア通路６８２の途中部において、上部本体６１１に立て向き姿勢に形成され、上端にプラグ部材６９２が螺合された弁孔６９１ａと、この弁孔６９１ａの下端から延び収容穴６１５に連通する弁孔６９１ａより小径の挿通孔６９１ｂとを有する。
【０２０２】
弁部材６９３は、弁体部６９３ａと、この弁体部６９３ａより下方に延びる軸部６９３ｂとを有し、弁体部６９３ａが弁孔６９１ａに環状隙間６９５を空けて可動に装着され、軸部６９３ｂが挿通孔６９１ｂに環状隙間６９６を空けて可動に装着され、軸部６９３ｂの先端部分（下端部分）が収容穴６１５へ部分的に突出可能になっている。軸部６９３ｂの先端部は、Ｌ形連結部材６０７の水平軸部６７２の上端に対向している。
【０２０３】
図３９，図４０に示すように、アンクランプ状態において、Ｌ形連結部材６０７が上限位置に位置したとき、Ｌ形連結部材６０７の水平軸部６７２の上端部が挿通孔６９１ｂから部分的に突出している弁部材６９３の軸部６９３ｂを押し上げ、弁部材６９３が退入移動する。すると、弁体部６９３ａの弁孔６９１ａの底壁面への係合が解除されて、開閉弁機構６９０が開弁状態となり、環状隙間６９５と環状隙間６９６とが連通する。
【０２０４】
そのため、着座センサのエア通路６８２の加圧エアが、環状隙間６９５，６９６を通って、クランプ本体６０１内の外界に連通した内部エア通路６１０へリークするため、エア通路６８２のエア圧が上昇することはなく、圧力スイッチ６８５がＯＮすることはない。つまり、アンクランプ状態のとき、ワークピースＷが着座面６１８に着座してエア噴出孔６１８ａが閉じられている場合でも、着座センサがワークピースＷの着座を検出しないから、アンクランプ状態を確実に検知可能になる。
【０２０５】
他方、図４４，図４５に示すように、クランプ状態のとき、Ｌ形連結部材６０７が上限位置よりも僅かに下降した位置になるため、Ｌ形連結部材６０７の水平軸部６７２の上端部が挿通孔６９１ｂから離隔する。このとき、弁部材６９３がバネ部材６９４により下方へ付勢され、弁体部６９３ａが弁孔６９１ａの底壁面に係合して環状隙間６９５と環状隙間６９６を遮断するため、開閉弁機構６９０が閉弁状態になる。それ故、ワークピースＷが着座面６１８に着座してエア噴出孔６１８ａが閉じられている場合には、圧力スイッチ６８５によってクランプ状態であることを確実に検知可能になる。
【０２０６】
尚、Ｌ形連結部材６０７が可動部材に相当し、環状隙間６９５が入口ポートに相当し、環状隙間６９６が出口ポートに相当する。Ｌ形連結部材６０７の「上限位置よりも僅かに下降した位置」が「第１位置」に相当し、Ｌ形連結部材６０７の上限位置が「第２位置」に相当する。
【０２０７】
次に、動作確認検知機構７００について説明する。
この動作確認検知機構７００は、クランプ機構によるクランプ動作時に、ワークピースＷの穴Ｈの内周面に対してグリップ爪部７２２の歯がスリップする等のワークピースＷを着座させた状態における異常クランプ状態（クランプ不良）になったことを検知するものである。動作確認検知機構７００は、下部本体６１２のシリンダ穴６５６の外周側付近に大部分が設けられている。
【０２０８】
図４１，図４２，図４７，図４８に示すように、動作確認検知機構７００は、上部本体６１１の下端部に凹設された円形凹部７０１及び下部本体６１２の上端部に凹設された円形凹部７０２と、グリップ部材６０２と一体的にクランプロッド６０３の軸心と平行方向へ移動する受圧部材６５１により開弁操作される環状の弁部材７０３（これが「不良検知用弁部材」に相当する）と、エア通路６８４から円形凹部７０２へ連なるエア通路７０４〜７０６（これが「不良検知用エア通路」に相当する）と、前記の圧力スイッチ６８５等を有する。
【０２０９】
弁部材７０３の内部には、エア通路７０７が上下方向に貫通状に形成されている。正常なクランプ状態では、弁部材７０３は加圧エアの付勢力により上方に付勢され、弁部材７０３の上端部が上部本体６１１に当接してエア通路７０７の端部を閉じるため、動作確認検知機構７００は閉弁状態を保持する。弁部材７０３の外周部にはシール部材７０３ａが設けられている。円形凹部７０２に連通するエア通路７０６は、下部本体６１２内のエア通路７０４，７０５を介して着座センサのエア通路６８４に連通している。
【０２１０】
正常なクランプ状態のときは、受圧部材６５１の係止鍔部６５４が下部本体６１２の上端に当接することはなく、弁部材７０３のエア通路７０７の上端は上部本体６１１の下端部により閉止状態に維持される。グリップ部材６０２のグリップ爪部６２２がワークピースＷに対してスリップした場合には、図４６〜図４８に示すように、係止鍔部６５４が下部本体６１２の上端に当接する。このとき、弁部材７０３の上端部の一部が収容穴６１５に突出しているため、係止鍔部６５４が弁部材７０３を押圧して、弁部材７０３が円形凹部７０２内に退入することで、動作確認検知機構７００が開弁し、エア通路６８４の加圧エアがエア通路７０４〜７０７を介して内部エア通路６１０へ抜け、ＯＮすべき圧力スイッチ６８５がＯＮしないことから、スリップ等の異常クランプ状態の発生を検知することができる。
【０２１１】
尚、本クランプ装置ＣＦは、図示省略のエアブロー用エア通路も備えている。このエアブロー用エア通路は、加圧エア供給源からＬ形連結部材６０７が収容された収容穴６１５に加圧エアを供給し、その加圧エアは筒部６６１の内部へ流れ、グリップ部材６０２とクランプロッド６０３の間の隙間と、グリップ部材６０２のグリップ形成部材間の隙間と、グリップ部材６０２の外周側の隙間に噴出し、グリップ部材６０２の周囲をエアブローによりクリーニングする。
【０２１２】
以上のクランプ装置ＣＦの作用、効果について説明する。
クランプ装置ＣＦによりワークピースＷを着座面６１８に固定する場合は次のように行う。最初に、アンクランプ状態では、アンクランプ用油室６４４に油圧を充填し、クランプ用油室６４３の油圧はドレン圧にしておく。すると、図３９〜図４３に示すように、ピストン部材６４２とＬ形連結部材６０７は上限位置まで上昇して停止状態となる。
【０２１３】
この状態でワークピースＷを投入し、ワークピースＷの穴Ｈにグリップ部材６０２とクランプロッド６０３とを挿入し、ワークピースＷを着座面６１８で支持する。このアンクランプ状態のとき、開閉弁機構６９０は開弁状態となるため、着座センサの圧力スイッチ６８５がＯＮしないから、アンクランプ状態であることを確実に検知することができる。
【０２１４】
次に、クランプ状態に切換える際には、クランプ用油室６４３に油圧を供給すると、サポート油室６５２にも油圧が供給されるため、受圧部材６５１には上向きの油圧力（サポート力）が作用し、サポート油室６５２の油圧を受圧する受圧部材６５１は上限位置を保持し、グリップ部材６０２も上限位置を保持する。次に、アンクランプ用油室６４４の油圧を徐々に低下させると、ピストン部材６４２にはクランプ用油室６４３から下方向きの油圧力が作用し、ピストン部材６４２が下方へ駆動されるため、クランプロッド６０３がグリップ部材６０２に対して相対的に下方へ移動する。
【０２１５】
その結果、クランプロッド６０３のテーパ軸部６３１によりグリップ部材６０２のグリップ爪部６２２が拡径駆動されて、ワークピースＷの穴Ｈの内周面に食いついて係合状態になる。この直後に、アンクランプ用油室６４４の油圧がドレン圧まで低下し、ピストン部材６４２には下方向きの大きな油圧力が作用する。グリップ部材６０２とクランプロッド６０３とは相対移動不能になるため、ピストン部材６４２とＬ形連結部材６０７とクランプロッド６０３とグリップ部材６０２と受圧部材６５１は一体的に微小距離だけ下方へ駆動され、ワークピースＷが着座面６１８に強く押圧されたクランプ状態になる。
【０２１６】
受圧部材６５１がサポート油室６５２の油圧を受圧するため、サポート力は維持される。このクランプ状態のとき、ピストン部材６４２とＬ形連結部材６０７が下降して開閉弁機構６９０が閉弁状態になるため、着座センサの圧力スイッチ６８５がＯＮし、着座クランプ状態を確実に検知できる。
【０２１７】
このとき、図４４，図４５に示すように、受圧部材６５１の係止鍔部６５４と下部本体６１２との間には隙間が残っているため、動作確認検知機構７００は閉弁状態を維持する。それ故、ワークピースＷが所期のクランプ力でクランプされて着座面６１８に着座し、正常なクランプ状態であることを着座センサにより確認できる。
【０２１８】
他方、グリップ爪部６２２がワークピースＷに対してスリップする等の異常クランプ状態になると、図４６〜図４８に示すように、係止鍔部６５４が下部本体６１２に当接するまで下降し、動作確認検知機構７００が開弁状態になるため、着座センサの圧力スイッチ６８５がＯＮしなくなるから、異常クランプ状態を確実に検知できる。
【０２１９】
尚、サポート油室６５２へクランプ用油室６４３から油圧を供給する油圧供給系に代えて、油圧供給源から直接油圧を供給する独立の油圧供給系によりサポート油室６５２に油圧を供給／排出するように構成してもよい。その他の効果については、実施例１と同様であるので説明は省略する。
【０２２０】
前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
１）前記実施例におけるサポート機構は、受圧部材に作用する油圧力によりグリップ部材を支持する機構を例として説明した。しかし、グリップ部材を支持する受圧部材又はサポート機構を圧縮スプリングの弾性力で支持する形式のサポート機構を採用したクランプ装置にも、本発明を同様に適用することができる。
【０２２１】
２）前記実施例においてクランプロッドを駆動する駆動手段として、油圧シリンダを採用したクランプ装置を例にして説明したが、油圧シリンダの代わりにエアシリンダからなる駆動手段を採用してもよい。
【０２２２】
３）前記グリップ部材の構造、クランプロッドの構造、サポート機構の構造等は、一例を示すものであり、これらの構造に、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を付加して実施可能である。クランプ装置におけるその他の構造についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を付加して実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【０２２３】
本発明に係るクランプ装置は、機械加工に供する種々の穴付きのワークであって、穴を介してクランプされるワークをクランプするのに適用される。また、ワークの搬送等にも応用することもできる。
【符号の説明】
【０２２４】
Ｃ，ＣＡ，ＣＢ，ＣＣ，ＣＤ，ＣＥ，ＣＦ  クランプ装置
１，１０１，２０１，４０１，６０１  クランプ本体
２，１０２，２０２，４０２，６０２  グリップ部材
３，１０３，２０３，４０３，６０３  クランプロッド
４，１０４，２０４，４０４，６０４  油圧シリンダ
５，１０５，２０５，４０５，６０５  サポート機構
１０，１１０，２１０，４１０，６１０  内部エア通路
１８，１１８，２１８，４１８，６１８  着座面
３１，１３１，２３１，４３１，６３１  テーパ軸部
４８，４４８  ロッド分割部材（可動部材）
５４〜５６，１８２，２２５，４５６〜４５８，６８１〜６８４  エア通路
７０，２２０，３２０，４７０，４７０Ａ，６９０  開閉弁機構
７２，２７２，３７２，４７３，６９３  弁部材
７６，２７６，３７６  入口ポート
７７，２７７，３７７  出口ポート
１５１  受圧部材（可動部材）
２４２，４４２  ピストン部材（可動部材）
２５１，４５１，６５１  受圧部材
６０７  Ｌ形連結部材（可動部材）
【図１】
0005801608.tif 000002
【図２】
0005801608.tif 000003
【図３】
0005801608.tif 000004
【図４】
0005801608.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0005801608.tif 000008
【図８】
0005801608.tif 000009
【図９】
0005801608.tif 000010
【図１０】
0005801608.tif 000011
【図１１】
0005801608.tif 000012
【図１２】
0005801608.tif 000013
【図１３】
0005801608.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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